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基爾霍夫電流定律是全國科學技術名詞審定委員會審定、公布的科技類名詞術語。

中國,從來就是一個文化底蘊極度豐富的國家,中國的文字,更是凝聚着中國的文化精魂[1]。中國最早出現的和文字相關的文化記憶就是倉頡造字,小小的文字中蘊藏了無限的文化[2],然後就出現了最初的甲骨文

名詞解釋

基爾霍夫(電路)定律是求解複雜電路的電學基本定律。在19世紀40年代,由於電氣技術發展的十分迅速,電路變得愈來愈複雜。某些電路呈現出網絡形狀,並且網絡中還存在一些由3條或3條以上支路形成的交點 (節點)。這種複雜電路不是串、並聯電路的公式所能解決的,剛從德國哥尼斯堡大學畢業,年僅21歲的基爾霍夫(Gustav Robert Kirchhoff,1824~1887),1845年,在他的第1篇論文中提出了適用於這種網絡狀電路計算的兩個定律,即著名的基爾霍夫定律。該定律能夠迅速地求解任何複雜電路,從而成功地解決了這個阻礙電氣技術發展的難題。

基爾霍夫定律包括基爾霍夫第一定律和基爾霍夫第二定律,其中基爾霍夫第一定律即為基爾霍夫電流定律,簡稱KCL;基爾霍夫第二定律則稱為基爾霍夫電壓定律,簡稱KVL。

基爾霍夫定律建立在電荷守恆定律、歐姆定律及電壓環路定理的基礎之上,在穩恆電流條件下嚴格成立。當基爾霍夫第一、第二方程組聯合使用時,可正確迅速地計算出電路中各支路的電流值。由於似穩電流(低頻交流電) 具有的電磁波長遠大於電路的尺度,所以它在電路中每一瞬間的電流與電壓均能在足夠好的程度上滿足基爾霍夫定律。因此,基爾霍夫定律的應用範圍亦可擴展到交流電路之中。

科學家修正基爾霍夫電流定律

雖然物理定律不是隨便就可以推翻的,但是它們有時也需要修正。美國伊利諾斯大學電子和計算機工程教授米爾頓·馮和小尼克·侯隆亞克等研究人員通過開發出的三端口晶體管激光器(three-port transistor laser),對基爾霍夫電流定律進行了修正。

伊利諾斯大學研究人員通過使用量子阱修改基區和諧振器的外形,把晶體管的工作方式由自發發射轉變為受激發射。晶體管複合工藝的改變使器件特性發生了變化,使其具有一種基本的、潛在的接近激光器閾值的可用的非線性特性。三端口晶體管激光器通過把電輸入信號轉變為兩個輸出信號——一個電信號和一個光信號,從而提供了新的信號混合和開關能力,把晶體管和激光器的功能結合了起來。

參考文獻