基尔霍夫电流定律

基尔霍夫电流定律，该定律又称节点电流定律。其内容是电路中任一个节点上，在任来自一时刻，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。

• 中文名 基尔霍夫电流定律
• 外文名 Kirhhoff's Current Law
• 别称 KCL
• 应用学科 电路基础
• 提出时间 1845

定律解释

　　基尔霍夫电流定律于1845年由古斯塔夫·基尔霍夫所发现。该定律又称节点电流定律，其内容是电路中任一个节点上，在任一时刻，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。来自换句话说，所有流进的电能必须全部流出。在基本的双极晶体管中，由于只有电流输入和输出两个端口，因此它可以直接适用该定律。

基尔霍夫

　　科学家修正基尔霍夫电流定律

　　虽然物理定律不是随便就360百科可以推翻的，但是它们有时也需要修正。美国伊利诺斯大学电子和计算机工程教授米尔顿·冯和小尼克·侯隆亚克等研究人员通过开独可扬复发出的三端口晶体管激光器（three-port transistor laser）就苦船急距望达，对基尔霍夫电流定律进行了修正换真同现达空优。

　　伊利诺斯大学研究人员通过使用量子阱修改基区和谐振器的外形，把晶体识象短管的工作方式由自发发射转变为受激发射。晶体管复合工艺的改变使器件特性发生了变化，使其具有一种基本的、潜在的接近激光器阈值的可用的非线性特性。三端口晶体管激光器通过把电输入信号转变为两个输出信号——一个电信号和一个光信号，从而提供了新的信号混合和开关能力，把晶体管和激光器的功能结合了起来。

　　但是，新增加的光输出第三端口带来了意想不到的难题，即在两种能量输出形式并存的情况下如何运用电荷守恒定律和能量找种面守恒定律。冯教授表示：“我们对此感到困惑。它是如何工作的？它是否违苗时背了基尔霍夫定律？定律又如何适用于光子或光信号输出的？”

　　侯隆亚克教授说：“光信号与电信号相连和相关，但在晶体管激光器中光信号提顾包汽雨军和电信号的关系则被齐虽列断皇续解除。基尔霍夫定律照顾到了电川迫就听曾造荷平衡，却没有照顾到能量平衡。由此带来的问题是，如何将继入练演强织杨鱼扩便况该定律适用于所有情况，并以电路的语言将其表达出来。”

　　最终，三端口晶体管激光器所表现的特根兰晶整活性促使研究人员对基尔霍夫做搞定律进行了再检验和修正，以使其能适用于解释电子和光子，从而有效地将电流定律扩展为电流—能量定律。在2010年5月10日的《应用物理杂志》网络版上，研究人员发表了有关的模型和支持数据。冯教授表示，过去的定律仅与从给定节点流出的电子相关，从不涉及能量守恒的问题。他说：“这是我们首次看到能量是如何参与到守恒过程中的。”

　　基于修正定律的室晶计算机模型与从三端口晶体管激光器收集的数据相符，可非常精确地预测出集成电路的频宽、速度和其他把经误衣特性。通过研究三端口晶体管激光器中电子、光子和半导体的行为，研究人员将可开发出该器件在高速信号处理、集成电路、光通信及超级计算中的多种应用。

定义

　　基尔霍夫电流定律表明：

• 所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和。

　　或者，更详细描述为：

• 假设进入某节点的电流为正值，离开这节点的电流甚药迅见帮种弱洋自龙田为负值，则所有涉及这节点的电流的代数和等于零。

　　以方程副福题表达，对于电路的任意节点满足：

　　其中，ik 是第 k 个进入或离开这节点的电流，是流过与这节点相连接的第 k 个支路的电流，可以是实数或复数。