Сіла законаў Кірхгофа

Густаў Роберт Кірхгоф (Кёнігсберг, 12 сакавіка 1824-Берлін, 17 кастрычніка 1887) - нямецкі фізік, асноўны навуковы ўклад якога ў вядомыя законы Кірхгофа быў сканцэнтраваны на галіне электрычных ланцугоў, тэорыі пласцін, оптыцы, спектраскапіі і выпраменьванне чорнага цела ". [адзін]

"Законамі Кірхгофа" [2] лічацца суадносіны напружання і току паміж рознымі элементамі электрычнай сеткі.

Гэта два простыя законы, але "магутныя", бо разам з Закон Ома Яны дазваляюць вырашаць электрычныя сеткі, гэта ведаць велічыні токаў і напружання элементаў, тым самым ведаючы паводзіны актыўных і пасіўных элементаў сеткі.

Мы запрашаем вас паглядзець артыкул Закон Ома і яго сакрэты

АСНОЎНЫЯ КАНЦЭПЦЫІ Закон Кірхгофа:

У электрычнай сетцы элементы могуць падлучацца рознымі спосабамі ў залежнасці ад патрэбы і карыснасці сеткі. Для вывучэння сетак выкарыстоўваецца тэрміналогія, такая як вузлы або вузлы, сеткі і галіны. Глядзіце малюнак 1.

Электрычная сетка у законе Кірхгофа:

Схема складаецца з розных элементаў, такіх як рухавікі, кандэнсатары, супраціў, сярод іншага.

Вузел:

Пункт злучэння паміж элементамі. Яго сімвалізуе кропка.

рама:

Галінка сеткі - гэта праваднік, па якім цыркулюе электрычны ток аднолькавай інтэнсіўнасці. Галіна заўсёды знаходзіцца паміж двума вузламі. Галіны сімвалізуюцца лініямі.

Малая:

Дарога перакрыта ў ланцугу.

На малюнку 2 прадстаўлена электрычная сетка з:

• На малюнку 2 (а) дзве сеткі: першая сетка выконвае маршрут ABCDA, а другая сетка выконвае маршрут BFECB. З двума (2) вузламі ў пункце B і агульнай кропкай DCE.

• На малюнку 2 (b) вы можаце ўбачыць сеткі 1 і 2.

-ПЕРШЫ ЗАКОН КІРЧОФА "Закон плыняў або закон вузлоў"

Першы закон Кірхгофа сцвярджае, што "алгебраічная сума інтэнсіўнасці току ў вузле роўная нулю" [3]. Матэматычна ён прадстаўлены выразам (гл. Формулу 1):

Каб прымяніць Дзеючы закон Кірхгофа яны лічацца "Станоўчы" токі, якія ўваходзяць у вузел, і "Адмоўны" токі, якія выходзяць з вузла. Напрыклад, на малюнку 3 ёсць вузел з 3 галінамі, дзе інтэнсіўнасць току (калі) і (i1) дадатная, бо яны ўваходзяць у вузел, а інтэнсіўнасць току (i2), якая выходзіць з вузла, лічыцца адмоўнай; Такім чынам, для вузла на малюнку 1 цяперашні закон Кірхгофа ўсталяваны як:

Нататка - Алгебраічная сума: гэта спалучэнне складання і аднімання цэлых лікаў. Адзін са спосабаў здзяйснення алгебраічнага складання - складанне дадатных лікаў, акрамя адмоўных лікаў, а затым адніманне. Знак выніку залежыць ад таго, які з лікаў (станоўчы альбо адмоўны большы).

У законах Кірхгофа, першы закон заснаваны на законе захавання зарада, у якім гаворыцца, што алгебраічная сума электрычных зарадаў у электрычнай сетцы не змяняецца. Такім чынам, у вузлах не захоўваецца чысты зарад, таму сума электрычных токаў, якія паступаюць у вузел, роўная суме токаў, якія пакідаюць яго:

Можа быць, вы можаце быць зацікаўлены: Сіла закона Вата

-ДРУГІ ЗАКОН КІРХХОФА "Закон напружанасці "

Другі закон Кірхгофа абвяшчае, што "алгебраічная сума напружанняў вакол замкнёнага шляху роўная нулю" [3]. Матэматычна ён прадстаўлены выразам: (гл. Формулу 3)

На малюнку 4 прыведзена электрычная сетка сеткі: устаноўлена, што ток "i" цыркулюе ў сетцы па гадзіннікавай стрэлцы.

-РЭЗАЛЮЦЫЯ ПРАКТЫКАЎ З ЗАКОНАМІ КІРХХОФА

Агульная працэдура

• Прызначце паток для кожнай галіны.
• Цяперашні закон Кірхгофа ўжываецца ў вузлах ланцуга мінус адзін.
• Імя і палярнасць размяшчаюцца на напружанні кожнага электрычнага супраціву.
• Закон Ома для выражэння напружання ў залежнасці ад электрычнага току.
• Вызначаюцца ячэйкі электрычнай сеткі і да кожнай сеткі прымяняецца Закон Кірхгофа пра напружанне.
• Вырашыце сістэму ўраўненняў, атрыманую метадам падстаноўкі, правілам Крамера альбо іншым метадам.

Вырашаныя практыкаванні:

Практыкаванне 1. Для электрычнай сеткі пакажыце:
а) Колькасць адгалінаванняў, б) Колькасць вузлоў, в) Колькасць вочак.

рашэнне:

а) Сетка мае пяць філіялаў. На наступным малюнку кожная галіна паказана паміж пункцірнымі лініямі кожнай галіны:

б) Сетка мае тры вузлы, як паказана на наступным малюнку. Вузлы пазначаны паміж пункцірнымі лініямі:

в) Сетка мае 3 ячэйкі, як паказана на наступным малюнку:

Практыкаванне 2. Вызначце сілу току i напружанне кожнага элемента

Рашэнне:

Электрычная сетка ўяўляе сабой сетку, дзе цыркулюе адзінкавая інтэнсіўнасць току, якая пазначаецца як "i". Для вырашэння электрычнай сеткі ўжываюць Закон Ома на кожным рэзістары і закон напружання Кірхгофа на сетцы.

Закон Ома сцвярджае, што напружанне роўна інтэнсіўнасці электрычнага току, памножанай на велічыню супраціву:

Такім чынам, для супраціву R₁, напружанне V_R1 гэта:           

Для супраціву R₂, напружанне V_R2 гэта:

Ужываючы на ​​сетцы Закон напружання Кірхгофа, робячы тур па гадзіннікавай стрэлцы:

Падстаўляючы гэтыя напружання, мы маем:

Тэрмін перадаецца са станоўчым знакам на другі бок роўнасці, а бягучая інтэнсіўнасць ачышчаецца:

Падстаўляюцца значэнні крыніцы напружання і электрычнага супраціву:

Інтэнсіўнасць току, які праходзіць па сетцы: i = 0,1 А

Напружанне на рэзістары R₁ гэта:

Напружанне на рэзістары R₂ гэта:

Вынік:

ВЫСНОВЫ закону Кірхгофа

Вывучэнне законаў Кірхгофа (дзеючы закон Кірхгофа, закон напружання Кірхгофа) разам з законам Ома з'яўляюцца асноватворнымі асновамі для аналізу любой электрычнай сеткі.

З цяперашнім законам Кірхгофа, які сцвярджае, што алгебраічная сума токаў у вузле роўная нулю, а законам напружання, якія паказваюць, што алгебраічная сума напружанняў у сетцы роўная нулю, залежнасць паміж токамі і напружаннямі вызначаецца ў любой электрычнай сетцы з двух і больш элементаў.

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.

Мы запрашаем вас пакінуць свае каментарыі, сумневы альбо запытаць другую частку гэтага вельмі важнага ЗАКОНА і, вядома, вы можаце ўбачыць нашы папярэднія паведамленні як Электрычныя вымяральныя прыборы (омметр, вальтметр і амперметр)