Силата на законите на Кирххоф

Густав Роберт Кирхоф (Кьонигсберг, 12 март 1824-Берлин, 17 октомври 1887) е немски физик, чийто основен научен принос към добре познатите закони на Кирххоф се фокусира върху областите на електрическите вериги, теорията на плочите, оптиката, спектроскопията и излъчване на радиация от черно тяло. " [един]

"Законите на Кирххоф" [2] се считат за връзките между напрежението и тока между различните елементи на електрическата мрежа.

Те са два прости закона, но "мощни", тъй като заедно с Законът на Ом Те позволяват да се решат електрическите мрежи, това е да се знаят стойностите на токовете и напреженията на елементите, като по този начин се знае поведението на активните и пасивните елементи на мрежата.

Каним ви да видите статията на Законът на Ом и неговите тайни

ОСНОВНИ ПОНЯТИЯ Законът на Кирххоф:

В електрическата мрежа елементите могат да бъдат свързани по различни начини според нуждите и полезността на мрежата. За изследване на мрежите се използва терминология като възли или възли, мрежи и клонове. Вижте фигура 1.

Електрическа мрежа в закона на Кирххоф:

Верига, съставена от различни елементи като двигатели, кондензатори, съпротивление, наред с други.

Възел:

Точка на свързване между елементите. Символизира се с точка.

Rama:

Клонът на мрежата е проводникът, през който циркулира електрически ток със същия интензитет. Клонът винаги е между два възела. Клоните са символизирани с линии.

Мала:

Път затворен във верига.

На фигура 2 има електрическа мрежа с:

• На фигура 2 (а) две мрежи: първата мрежа, която прави маршрута ABCDA, и втората мрежа, която прави маршрута BFECB. С два (2) възела в точка B и общата точка DCE.

• На фигура 2 (б) можете да видите мрежи 1 и 2.

-ПЪРВИ ЗАКОН НА КИРЧОФ "Закон на теченията или закон на възлите"

Първият закон на Кирхоф гласи, че „Алгебричната сума на текущите интензитети в възел е нула“ [3]. Математически той е представен чрез израза (виж формула 1):

За да приложите Действащ закон на Кирххоф те се считат "Положителен" токовете, влизащи във възела, и "Отрицателен" токовете, излизащи от възела. Например, на фигура 3 имаме възел с 3 разклонения, където интензитетите на тока (ако) и (i1) са положителни, тъй като влизат във възела, а текущият интензитет (i2), който напуска възела, се счита за отрицателен; По този начин, за възела на фигура 1, настоящият закон на Kirchhoff е установен като:

Забележка - Алгебрична сума: това е комбинация от събиране и изваждане на цели числа. Един от начините за алгебрично събиране е добавянето на положителните числа освен отрицателните числа и след това изваждането им. Знакът на резултата зависи от това кое от числата (положително или отрицателно е по-голямо).

В законите на Кирххоф, първият закон се основава на закона за запазване на заряда, който гласи, че алгебричната сума на електрическите заряди в електрическата мрежа не се променя. По този начин във възлите не се съхранява нетен заряд, следователно сумата от електрическите токове, които влизат във възел, е равна на сумата от токовете, които го напускат:

Може би може да ви заинтересува: Силата на закона на Уат

-ВТОРИЯ ЗАКОН НА KIRCHHOFF "Закон за напрежението "

Вторият закон на Кирхоф гласи, че „алгебричната сума на напреженията около затворен път е нула“ [3]. Математически той е представен чрез израза: (виж формула 3)

На Фигура 4 има електрическа мрежа от мрежа: Установено е, че ток „i“ циркулира в мрежата по посока на часовниковата стрелка.

-РЕЗОЛЮЦИЯ НА УПРАЖНЕНИЯ СЪС ЗАКОНИТЕ НА KIRCHHOFF

Обща процедура

• Задайте поток на всеки клон.
• Настоящият закон на Kirchhoff се прилага при възлите на веригата минус един.
• Име и полярност се поставят върху напрежението на всяко електрическо съпротивление.
• Законът на Ом за изразяване на напрежението като функция от електрически ток.
• Очите на електрическата мрежа се определят и Законът за напрежението на Kirchhoff се прилага към всяка мрежа.
• Решете системата от уравнения, получени чрез метода на заместване, правилото на Крамер или друг метод.

РЕШЕНИ УПРАЖНЕНИЯ:

Упражнение 1. За електрическата мрежа посочете:
а) Брой разклонения, б) Брой възли, в) Брой отвори.

Решение:

а) Мрежата има пет клона. На следващата фигура всеки клон е посочен между пунктирани линии на всеки клон:

б) Мрежата има три възела, както е показано на следващата фигура. Възлите са посочени между пунктирани линии:

в) Мрежата има 3 отвора, както е показано на следващата фигура:

Упражнение 2. Определете тока i и напреженията на всеки елемент

разтвор:

Електрическата мрежа е мрежа, където циркулира единичен ток, който е означен като "i". За да разрешите електрическата мрежа, приложете Законът на Ом на всеки резистор и закона за напрежението на Kirchhoff върху мрежата.

Законът на Ом гласи, че напрежението е равно на интензитета на електрическия ток, умножен по стойността на съпротивлението:

По този начин, за съпротива R₁, напрежението V_R1 е:           

За съпротивление R₂, напрежението V_R2 е:

Прилагане на Закона за напрежението на Kirchhoff върху мрежата, извършване на обиколката по посока на часовниковата стрелка:

Замествайки тези напрежения имаме:

Терминът се предава с положителен знак от другата страна на равенството и текущата интензивност се изчиства:

Заместват се стойностите на източника на напрежение и електрическите съпротивления:

Интензивността на протичащия през мрежата ток е: i = 0,1 A

Напрежението на резистора R₁ е:

Напрежението на резистора R₂ е:

Резултат:

ЗАКЛЮЧЕНИЯ към закона на Кирххоф

Изследването на законите на Kirchhoff (настоящият закон на Kirchhoff, законът за напрежението на Kirchhoff), заедно със закона на Ом, са основните основи за анализа на всяка електрическа мрежа.

С настоящия закон на Kirchhoff, който гласи, че алгебричната сума на токовете в даден възел е нула, а законът за напрежението, който показва, че алгебричната сума на напреженията в мрежата е нула, връзките между токовете и напреженията се определят във всяка електрическа мрежа от два или повече елемента.

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.

Каним ви да оставите вашите коментари, съмнения или да поискате втора част от този много важен КИРЧОФ ЗАКОН и разбира се можете да видите предишните ни публикации като Електрически измервателни уреди (омметър, волтметър и амперметър)