Ang Gahum sa Balaod ni Kirchhoff

Gisultihan ni Rafael Katapusang Gi-update Abril 14, 2021

0 16.383 5 minuto nga pagbasa

Si Gustav Robert Kirchhoff (Königsberg, Marso 12, 1824-Berlin, Oktubre 17, 1887) usa ka physicist nga Aleman, nga ang panguna nga mga kontribusyon sa syensya sa mga bantog nga mga balaod sa Kirchhoff nagpunting sa natad sa mga electric circuit, ang teyorya sa mga plato, optika, spectroscopy ug pagbuga sa itom nga lawas nga radiation. " [sa usa ka]

Ang "Kirchhoff's Laws" [2] gikonsiderar nga boltahe ug karon nga mga relasyon tali sa lainlaing mga elemento sa usa ka electrical network.

Duha kini ka yano nga balaod, apan "kusgan", tungod kay kauban ang Balaod ni Ohm Gitugotan nila nga sulbaron ang mga elektrikal nga network, kini aron mahibal-an ang mga kantidad sa mga sulog ug boltahe sa mga elemento, sa ingon nahibal-an ang kinaiya sa mga aktibo ug passive nga mga elemento sa network.

Gidapit ka namon nga makita ang artikulo sa Balaod ni Ohm ug ang mga tinago niini

Ang Balaod ni Ohm ug ang mga tinago niini nga hapin sa artikulo — citeia.com

BASIC CONCEPTS Balaod ni Kirchhoff:

Sa usa ka elektrikal nga network ang mga elemento mahimo’g magkonektar sa lainlaing paagi sumala sa kinahanglan ug kagamitan sa network. Alang sa pagtuon sa mga network, gigamit ang terminology sama sa mga node o node, meshes ug branch. Tan-awa ang numero 1.

Electric Network sa balaod ni Kirchhoff:

Ang sirkito nga gilangkuban sa lainlaing mga elemento sama sa mga motor, capacitor, resistensya, ug uban pa.

Node:

Ang punto sa koneksyon taliwala sa mga elemento. Gisimbolo kini sa usa ka punto.

Gipangutana:

Ang sanga sa usa ka network mao ang conductor diin ang usa ka kuryente nga pareho sa kusog nga nagtuyok. Ang usa ka sanga kanunay taliwala sa duha nga mga node. Ang mga sanga gisimbolohan sa mga linya.

Mesh:

Gisira ang dalan sa usa ka sirkito.

Mga elemento sa usa ka electrical network — Larawan 1 Mga elemento sa usa ka elektrikal nga network (https://citeia.com/)

Sa numero 2 adunay usa ka elektrikal nga network nga adunay:

Sa numero 2 (a) duha nga meshes: ang una nga mata nga naghimo sa ruta nga ABCDA, ug ang ikaduha nga mata nga naghimo sa ruta nga BFECB. Uban sa duha (2) Node sa punto B ug sa kasagarang punto nga DCE.

electrical network 2 meshes sa balaod ni Kirchhoff — Figure 2 (A) 2-mesh, 2-node electrical network (https://citeia.com)

Sa numero 2 (b) makita nimo ang meshes 1 ug 2.

Ang mga grid sa meshes sa kuryente — Figure 2 B Meshes sa electrical network (https://citeia.com)

-FIRST BATAS SA KIRCHOFF "Balaod sa Mga Sulud o Balaod sa mga Node"

Ang una nga Balaod ni Kirchhoff nagsulti nga "Ang kantidad sa algebraic sa mga pagdagsang sa sulud sa usa ka node mao ang zero" [3]. Sa matematika girepresenta kini sa ekspresyon (tan-awa ang pormula 1):

Ang algebraic sum sa mga sulog sa usa ka node mao ang zero — Pormula 1 "Ang ihap sa algebraic sa mga kusog sa sulud sa usa ka node mao ang zero"

Aron magamit ang Kirchhoff Karon nga Balaod giisip sila "Positibo" ang mga sulog nga nagasulod sa node, ug "Negatibo" ang mga sulog nga mogawas gikan sa node. Pananglitan, sa numero 3 kita adunay usa ka node nga adunay 3 nga mga sanga, diin ang karon nga kusog (kung) ug (i1) positibo tungod kay sila mosulod sa node, ug ang karon nga kusog (i2), nga mobiya sa node, giisip nga negatibo; Sa ingon, alang sa node sa numero 1, ang karon nga balaod ni Kirchhoff gitukod ingon:

Larawan 3 Karon nga balaod ni Kirchhoff (https://citeia.com)

Hinumdomi - Sumada sa algebraic: kini usa ka kombinasyon sa pagdugang ug pagminus sa tibuuk nga numero. Ang usa ka paagi aron mahimo’g dugang ang algebraic mao ang pagdugang sa mga positibo nga numero nga bulag sa mga negatibo nga numero ug unya kuhaan kini. Ang timaan sa sangputanan nagsalig hain sa mga numero (mas maayo ang positibo o negatibo).

Sa Mga Balaod ni Kirchhoff, ang nahauna nga balaod pinasikad sa balaod sa pagtipig sa bayad, nga nagpahayag nga ang algebraic sum nga mga singil sa kuryente sa sulud sa usa ka elektrikal nga network dili mausab. Sa ingon, wala’y gitago nga net nga bayad sa mga node, busa, ang kantidad sa mga sulud sa kuryente nga mosulod sa usa ka node parehas sa kantidad sa mga sulog nga mobiya niini:

Pormula 2 Ang una nga balaod sa Kirchhoff nakabase sa balaod sa pagtipig sa bayad

Tingali interesado ka: Ang Gahum sa Balaod ni Watt

Panid sa artikulo sa Balaod ni Watt (Mga Aplikasyon - Ehersisyo) — citeia.com

Mga panakip sa artikulo sa kuryente nga pagsukat (Ohmmeter, Ammeter, Voltmeter) — citeia.com

-IKADUHANG BALAOD SA KIRCHHOFF "Balaod sa Tensiyon "

Ang ikaduhang Balaod ni Kirchhoff nagsulti nga "ang algebraic nga kantidad sa mga kapit-osan sa sirado nga agianan zero" [3]. Sa matematika girepresenta kini sa ekspresyon: (tan-awa ang pormula 3)

Sa numero 4 adunay usa ka elektrikal nga network sa usa ka mata: Kini gitukod nga ang usa ka karon nga "i" nagtuyok sa mata sa us aka direksyon nga direksyon.

-RESOLUSYON SA PAG-Ehersisyo UBAN SA BALAOD SA KIRCHHOFF

Kinatibuk-ang pamaagi

Pagtudlo usa ka sapa sa matag sanga.
Ang karon nga balaod ni Kirchhoff gipahamtang sa mga circuit node nga minus usa.
Ang usa ka ngalan ug polarity gibutang sa boltahe sa matag resistensya sa elektrisidad.
Ang balaod ni Ohm aron ipahayag ang boltahe ingon usa ka pagpaandar sa kuryente.
Ang mga meshes sa elektrisidad nga network natino ug ang Balaod sa Boltahe ni Kirchhoff gipahamtang sa matag mata.
Ang sistema sa mga equation nga nakuha sa pamaagi sa paghulip, pagsulbad ni Cramer, o uban pa nga pamaagi masulbad.

NAHUMAN NGA KASINGKASING:

Pag-ehersisyo 1. Alang sa electrical network ipakita:
a) Gidaghan sa mga sanga, b) Gidaghan sa mga node, c) Gidaghan sa mga meshes.

Ang pagbansay sa balaod ni Kirchhoff — Figure 5 Ehersisyo 1 nga elektrikal nga network (https://citeia.com)

Solusyon:

a) Ang network adunay lima ka mga sanga. Sa mosunud nga numero ang matag sanga gipakita taliwala sa mga tuldok nga linya sa matag sanga:

Figure 6 Electric circuit nga adunay lima ka sanga (https://citeia.com)

b) Ang network adunay tulo nga mga node, ingon gipakita sa mosunud nga numero. Ang mga node gipakita taliwala sa mga tuldok-tuldok nga mga linya:

Circuit o elektrikal nga network nga adunay tulo nga node — Figure 7 Circuit o electrical network nga adunay tulo nga node (https://citeia.com)

c) Ang pukot adunay 3 meshes, ingon gipakita sa mosunud nga numero:

Circuit o elektrikal nga network nga adunay 3 Meshes — Figure 8 Circuit o electrical network nga adunay 3 Meshes (https://citeia.com)

Pag-ehersisyo 2. Hibal-i ang karon nga ako ug ang mga boltahe sa matag elemento

Pag-ehersisyo aron mahibal-an ang karon nga ako ug ang mga boltahe sa matag elemento — Figure 9 Ehersisyo 2 (https://citeia.com)

Solusyon:

Ang elektrikal nga network usa ka mata sa mata, diin ang usa ka kusog sa karon nga nagtuyok nga gitudlo ingon "i". Aron masulbad ang elektrikal nga network ibutang ang Balaod ni Ohm sa matag resistor ug boltahe nga balaod ni Kirchhoff sa mata.

Giingon sa Balaod sa Ohm nga ang boltahe katumbas sa kakusog sa mga kuryente karon nga gibug-aton ang kantidad sa resistensya:

Sa ingon, alang sa resistensya R₁, ang boltahe V_R1 Es:

Ang boltahe nga R1 nga pormula sa balaod ni kirchhoff — Pormula 4 Boltahe R1

Alang sa pagbatok R₂, ang boltahe V_R2 Es:

Boltahe nga VR2 matag balaod sa ohm — Formula 5 Boltahe nga VR2

Pag-aplikar sa Voltage Law ni Kirchhoff sa mata, nga nagbiyahe sa usa ka direksyon sa direksyon nga oras:

Pormula 6 Pagpadapat sa Balaod sa Boltahe ni Kirchhoff sa mata,

Pagpuli sa kini nga mga voltages nga adunay kami:

Ang Balaod sa Boltahe ni Kirchhoff naa sa mata — Ang Batas sa Boltahe sa Formula 7 Kirchhoff naa sa mata

Ang termino gipasa nga adunay positibo nga ilhanan sa pikas nga bahin sa pagkaparehas, ug ang karon nga kakusgon na-clear

Ang kinatibuk-an karon sa serye sa circuit pinaagi sa mesh law sa balaod ni Kirchhoff — Pormula 8 Total nga kasamtangan sa serye sa sirkito pinaagi sa balaud sa baling

Ang mga kantidad sa gigikanan sa boltahe ug mga resistensya sa elektrisidad gipulihan:

Formula 9 Total nga karon nga kusog sa series circuit

Ang kakusog sa karon nga nagaagay sa network mao ang: ako = 0,1 A

Ang boltahe tabok sa resistor nga R₁ Es:

Makasukol sa boltahe VR1 — Formula 10 nga Pagsukol sa Boltahe VR1

Ang boltahe tabok sa resistor nga R₂ Es:

Makasukol sa boltahe nga VR2 — Formula 11 nga Pagsukol sa Boltahe VR2

Resulta:

MGA KASABUTAN sa balaod ni Kirchhoff

Ang pagtuon sa Mga Balaod ni Kirchhoff (karon nga balaod ni Kirchhoff, balaod sa boltahe ni Kirchhoff), kauban ang Balaod ni Ohm, ang mga punoan nga basihan alang sa pagtuki sa bisan unsang elektrikal nga network.

Sa Kasamtangan nga Balaod ni Kirchhoff nga nagsulti nga ang algebraic nga kantidad sa mga sulud sa usa ka node mao ang zero, ug ang Boltahe nga Balaod nga nagpakita nga ang algebraic nga kantidad sa mga voltages sa usa ka mata wala’y zero, ang mga relasyon tali sa sulog ug boltahe gitino sa bisan unsang elektrikal nga network sa duha o labaw pa nga mga elemento.

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.

Giimbitahan ka namon nga biyaan ang imong mga komento, pagduhaduha o paghangyo sa ikaduhang bahin sa labing kahinungdan nga BALAOD sa KIRCHOFF ug syempre makita nimo ang among nangaging mga post ingon Mga instrumento sa pagsukod sa kuryente (Ohmmeter, Voltmeter ug Ammeter)