Kirchhoff qanunlarının gücü

Gustav Robert Kirchhoff (Königsberg, 12 - Berlin, 1824 oktyabr 17) tanınmış Kirchhoff qanunlarına əsas elmi töhfələri elektrik dövrələri, lövhələr nəzəriyyəsi, optik, spektroskopiya sahələrinə yönəlmiş bir Alman fizikidir. və qara bədən radiasiya emissiyası. " [bir]

"Kirchhoff Qanunları" [2] bir elektrik şəbəkəsinin fərqli elementləri arasındakı gərginlik və cərəyan əlaqələri hesab olunur.

İki sadə qanun, ancaq "güclü", çünki birlikdə Ohm qanunu Elektrik şəbəkələrini həll etməyə imkan verirlər, bu elementlərin cərəyanlarının və gərginliklərinin dəyərlərini bilmək, beləliklə şəbəkənin aktiv və passiv elementlərinin davranışlarını bilməkdir.

Məqaləsini görməyə dəvət edirik Ohm qanunu və sirləri

Əsas anlayışlar Kirchhoff qanunu:

Elektrik şəbəkəsində elementlər şəbəkənin ehtiyacına və istifadəsinə görə müxtəlif yollarla bağlana bilər. Şəbəkələrin öyrənilməsi üçün düyünlər, meshlar və budaqlar kimi terminologiya istifadə olunur. Şəkil 1-ə baxın.

Elektrik Şəbəkəsi Kirchhoff qanununda:

Devre, digərləri arasında mühərriklər, kondansatörler, müqavimət kimi fərqli elementlərdən ibarətdir.

Düyün:

Elementlər arasındakı əlaqə nöqtəsi. Bir nöqtə ilə simvollaşdırılır.

Rama:

Şəbəkənin filialı, eyni intensivlikdə bir elektrik cərəyanının dövr etdiyi bir dirijordur. Budaq hər zaman iki qovşaq arasındadır. Budaqlar xətlərlə simvollaşdırılır.

Mesh:

Yol bir dövrə bağlandı.

Şəkil 2-də bir elektrik şəbəkəsi var:

• Şəkil 2 (a) -də iki mesh: ABCDA marşrutunu düzəldən birinci mesh və BFECB marşrutunu düzəldən ikinci mesh. B nöqtəsində iki (2) düyün və ümumi nöqtə DCE ilə.

• Rəqəm 2 (b) də 1 və 2 mişləri görə bilərsiniz.

-KIRCHOFF-un BİRİNCİ QANUNU "Cərəyanlar Qanunu və ya Düyünlər Qanunu"

Kirchhoffun ilk Qanunu "Düyündəki cərəyan intensivliyinin cəbri cəminin sıfıra bərabər olduğunu" bildirir. [3]. Riyazi olaraq ifadə ilə təmsil olunur (formula 1 baxın):

Tətbiq etmək Kirchhoff Mövcud Qanun hesab olunurlar "Müsbət" düyünə daxil olan cərəyanlar və "Mənfi" düyündən çıxan cərəyanlar. Məsələn, 3-cü şəkildəki 3 dallı bir qovşağımız var, burada cari intensivliklər (əgər) və (i1) düyünə daxil olduqları üçün müsbətdir və düyündən çıxan cari intensivlik (i2) mənfi sayılır; Beləliklə, rəqəm 1-dəki qovşaq üçün Kirchhoffun mövcud qanunu belə qurulur:

Qeyd - Cəbri cəm: tam ədədlərin toplanması və çıxılmasının birləşməsidir. Cəbri əlavə etmənin bir yolu müsbət ədədləri mənfi ədədlərdən əlavə edib sonra çıxarmaqdır. Nəticənin işarəsi rəqəmlərdən hansından asılıdır (müsbət və ya mənfi daha böyükdür).

Kirchhoff Qanunlarında, birinci qanun yükün qorunması qanununa əsaslanır, elektrik şəbəkəsindəki elektrik yüklərinin cəbri cəminin dəyişmədiyini ifadə edən. Beləliklə, qovşaqlarda heç bir dəqiq yük yığılmır, buna görə bir düyünə daxil olan elektrik cərəyanlarının cəmi onu tərk edən cərəyanların cəminə bərabərdir:

Bəlkə maraqlı ola bilərsən: Watt Qanununun Gücü

-KIRCHHOFF-un İKİNCİ QANUNU "Gərginlik qanunu "

Kirchhoff-un ikinci Qanunu "qapalı yol ətrafındakı gərginliklərin cəbri cəminin sıfra bərabər olduğunu" bildirir. [3]. Riyazi olaraq bu ifadə ilə təmsil olunur: (formula 3 bax)

Şəkil 4-də bir meshun elektrik şəbəkəsi mövcuddur: Bir cərəyan “i” nin meshda saat yönündə fırlandığı müəyyən edilmişdir.

-KIRCHHOFF QANUNLARI İLƏ MƏSƏLLƏRİN HƏLLİ

Ümumi prosedur

• Hər qola bir axın təyin edin.
• Kirchhoff-un mövcud qanunu, dövrə qovşaqlarında mənfi biri tətbiq olunur.
• Hər bir elektrik müqavimətinin gərginliyinə bir ad və polarite qoyulur.
• Gərginliyi elektrik cərəyanının funksiyası kimi ifadə etmək üçün Ohm qanunu.
• Elektrik şəbəkəsinin meshları təyin olunur və hər mesha Kirchhoff-un Gərginlik Qanunu tətbiq olunur.
• Əvəzetmə metodu, Kramer qaydası və ya başqa bir metodla əldə edilmiş tənliklər sistemini həll edin.

TƏRƏFDƏN MƏŞĞULLAR:

Təlim 1. Elektrik şəbəkəsi üçün aşağıdakıları göstərin:
a) Budaqların sayı, b) Düyünlərin sayı, c) Meshların sayı.

həll:

a) Şəbəkənin beş filialı var. Aşağıdakı şəkildə hər filial hər nöqtə nöqtəli xətlər arasında göstərilir:

b) Şəbəkədə aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi üç qovşaq var. Düyünlər nöqtəli xətlər arasında göstərilir:

c) Şəbəkədə aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi 3 mesh var:

Məşq 2. Hər bir elementin cərəyanını və gərginliyini təyin edin

Həllin:

Elektrik şəbəkəsi, "i" olaraq təyin olunan tək bir cərəyan intensivliyinin dövr etdiyi bir meshdur. Elektrik şəbəkəsini həll etmək üçün Ohm qanunu hər bir müqavimətçi və Kirchhoffun meshdakı gərginlik qanunu.

Ohm Qanunu gərginliyin elektrik cərəyanının intensivliyinə müqavimətin dəyərindən bərabər olduğunu bildirir:

Beləliklə, müqavimət üçün R₁, gərginlik V_R1 edir:           

Müqavimət üçün R₂, gərginlik V_R2 edir:

Kirchhoff'un Gərginlik Qanununun mesh üzərində tətbiq edilməsi, marşrutu saat yönünə çevirərək:

Bu gərginlikləri əvəz edərək:

Müddəti bərabərliyin digər tərəfinə müsbət bir işarə ilə ötürülür və mövcud intensivlik silinir:

Gərginlik mənbəyi və elektrik müqavimətinin dəyərləri dəyişdirilir:

Şəbəkədən axan cərəyanın intensivliyi: i = 0,1 A

Rezistor R-dəki gərginlik₁ edir:

Rezistor R-dəki gərginlik₂ edir:

Nəticə:

NƏTİCƏLƏR Kirchhoff qanununa

Kirchhoff Qanunlarının (Kirchhoffun mövcud qanunu, Kirchhoff gərginlik qanunu) Ohm Qanunu ilə birlikdə öyrənilməsi hər hansı bir elektrik şəbəkəsinin təhlili üçün əsas əsaslardır.

Bir düyündəki cərəyanların cəbri cəminin sıfır olduğunu və bir meshdakı gərginliklərin cəbri cəminin sıfır olduğunu göstərən gərginlik qanunu ilə Kirchhoffun mövcud qanunu ilə cərəyanlar və gərginliklər arasındakı əlaqələr hər hansı bir elektrik şəbəkəsində müəyyən edilir. iki və ya daha çox elementdən.

Con el amplio uso de la electricidad en la industria, comercio, hogares, entre otros, las Leyes de Kirchhoff se utilizan diariamente para el estudio de infinidades de redes y sus aplicaciones.

Sizi şərhlərinizə, şübhələrinizə və ya bu çox vacib KIRCHOFF Qanununun ikinci hissəsini tələb etməyə dəvət edirik və əlbəttə ki, əvvəlki yazılarımızı görə bilərsiniz Elektrik ölçmə cihazları (Ohmmeter, Voltmeter və Ammeter)