Grym Deddfau Kirchhoff

Ffisegydd Almaenig oedd Gustav Robert Kirchhoff (Königsberg, Mawrth 12, 1824-Berlin, Hydref 17, 1887), yr oedd ei brif gyfraniadau gwyddonol at gyfreithiau adnabyddus Kirchhoff yn canolbwyntio ar feysydd cylchedau trydanol, theori platiau, opteg, sbectrosgopeg. ac allyriadau ymbelydredd corff du. " [un]

Mae "Deddfau Kirchhoff" [2] yn cael eu hystyried fel y foltedd a'r perthnasoedd cyfredol rhwng gwahanol elfennau rhwydwaith trydanol.

Dwy ddeddf syml ydyn nhw, ond "pwerus", ers ynghyd â'r Deddf Ohm Maent yn caniatáu datrys y rhwydweithiau trydanol, mae hyn er mwyn gwybod gwerthoedd ceryntau a folteddau'r elfennau, a thrwy hynny wybod ymddygiad elfennau gweithredol a goddefol y rhwydwaith.

Rydym yn eich gwahodd i weld yr erthygl o Deddf Ohm a'i gyfrinachau

CYSYNIADAU SYLFAENOL Deddf Kirchhoff:

Mewn rhwydwaith trydanol gellir cysylltu'r elfennau mewn gwahanol ffyrdd yn ôl angen a defnyddioldeb y rhwydwaith. Ar gyfer astudio rhwydweithiau, defnyddir terminoleg fel nodau neu nodau, rhwyllau a changhennau. Gweler ffigur 1.

Rhwydwaith Trydan yng nghyfraith Kirchhoff:

Cylchdaith yn cynnwys gwahanol elfennau megis moduron, cynwysorau, gwrthiant, ymhlith eraill.

Nod:

Pwynt cysylltu rhwng yr elfennau. Mae'n cael ei symboleiddio gan bwynt.

Rama:

Cangen rhwydwaith yw'r dargludydd y mae cerrynt trydan o'r un dwyster yn cylchredeg drwyddo. Mae cangen bob amser rhwng dau nod. Mae'r canghennau wedi'u symboleiddio gan linellau.

Malla:

Ffordd ar gau mewn cylched.

Yn ffigur 2 mae rhwydwaith trydanol gyda:

• Yn ffigur 2 (a) dau rwyll: y rhwyll gyntaf sy'n gwneud y llwybr ABCDA, a'r ail rwyll sy'n gwneud y llwybr yn BFECB. Gyda dau (2) Nôd ym mhwynt B a'r pwynt cyffredin DCE.

• Yn ffigur 2 (b) gallwch weld rhwyllau 1 a 2.

CYFRAITH GYNTAF KIRCHOFF "Cyfraith Ceryntau neu Gyfraith Nodau"

Mae Deddf gyntaf Kirchhoff yn nodi bod "Swm algebraidd y dwyster cyfredol mewn nod yn sero" [3]. Yn fathemategol fe'i cynrychiolir gan yr ymadrodd (gweler fformiwla 1):

I gymhwyso'r Cyfraith Bresennol Kirchhoff fe'u hystyrir "Cadarnhaol" y ceryntau sy'n mynd i mewn i'r nod, a "Negyddol" y ceryntau sy'n dod allan o'r nod. Er enghraifft, yn ffigur 3 mae nod gyda 3 cangen, lle mae'r dwyster cyfredol (os) ac (i1) yn bositif ers iddynt fynd i mewn i'r nod, ac mae'r dwyster cyfredol (i2), sy'n gadael y nod, yn cael ei ystyried yn negyddol; Felly, ar gyfer y nod yn ffigur 1, sefydlir cyfraith gyfredol Kirchhoff fel:

Nodyn - Swm algebraidd: mae'n gyfuniad o adio a thynnu rhifau cyfan. Un ffordd o wneud ychwanegiad algebraidd yw ychwanegu'r rhifau positif ar wahân i'r rhifau negyddol ac yna eu tynnu. Mae arwydd y canlyniad yn dibynnu ar ba un o'r rhifau (positif neu negyddol sy'n fwy).

Yn Neddfau Kirchhoff, mae'r gyfraith gyntaf yn seiliedig ar gyfraith cadwraeth arwystl, sy'n nodi nad yw swm algebraidd taliadau trydanol o fewn rhwydwaith trydanol yn newid. Felly, nid oes unrhyw wefr net yn cael ei storio yn y nodau, felly, mae swm y ceryntau trydan sy'n mynd i mewn i nod yn hafal i swm y ceryntau sy'n ei adael:

Efallai y bydd gennych ddiddordeb: Grym Deddf Watt

-AIL GYFRAITH KIRCHHOFF "Deddf Tensiynau "

Mae ail Gyfraith Kirchhoff yn nodi bod "swm algebraidd y straen o amgylch llwybr caeedig yn sero" [3]. Yn fathemategol fe'i cynrychiolir gan yr ymadrodd: (gweler fformiwla 3)

Yn Ffigur 4 mae rhwydwaith trydanol o rwyll: Sefydlir bod “i” cyfredol yn cylchredeg yn y rhwyll i gyfeiriad clocwedd.

-RHEOLI YMARFERION Â CYFREITHIAU KIRCHHOFF

Gweithdrefn gyffredinol

• Neilltuwch nant i bob cangen.
• Mae cyfraith gyfredol Kirchhoff yn cael ei chymhwyso wrth y nodau cylched minws un.
• Rhoddir enw a pholaredd ar foltedd pob gwrthiant trydanol.
• Deddf Ohm i fynegi foltedd fel swyddogaeth cerrynt trydan.
• Penderfynir ar rwyllau'r rhwydwaith trydanol a chymhwysir Deddf Foltedd Kirchhoff ym mhob rhwyll.
• Datryswch y system hafaliadau a geir trwy'r dull amnewid, rheol Cramer, neu ddull arall.

YMARFERION PENDERFYNWYD:

Ymarfer 1. Ar gyfer y rhwydwaith trydanol nodwch:
a) Nifer y canghennau, b) Nifer y nodau, c) Nifer y rhwyllau.

Ateb:

a) Mae gan y rhwydwaith bum cangen. Yn y ffigur canlynol, nodir pob cangen rhwng llinellau doredig pob cangen:

b) Mae gan y rhwydwaith dri nod, fel y dangosir yn y ffigur canlynol. Nodir y nodau rhwng llinellau doredig:

c) Mae gan y rhwyd ​​3 rhwyll, fel y dangosir yn y ffigur canlynol:

Ymarfer 2. Darganfyddwch y cerrynt i a folteddau pob elfen

Ateb:

Rhwyll yw'r rhwydwaith trydanol, lle mae dwysedd sengl o gerrynt yn cylchredeg sydd wedi'i ddynodi'n "i". I ddatrys y rhwydwaith trydanol cymhwyswch y Deddf Ohm ar bob gwrthydd a deddf foltedd Kirchhoff ar y rhwyll.

Mae Deddf Ohm yn nodi bod y foltedd yn hafal i ddwyster cerrynt trydan yn fwy na gwerth y gwrthiant:

Felly, ar gyfer gwrthiant R.₁, y foltedd V._R1 yw:           

Ar gyfer gwrthiant R.₂, y foltedd V._R2 yw:

Cymhwyso Deddf Foltedd Kirchhoff ar y rhwyll, gan wneud y daith i gyfeiriad clocwedd:

Yn lle'r folteddau hyn mae gennym ni:

Mae'r term yn cael ei basio gydag arwydd cadarnhaol i ochr arall y cydraddoldeb, ac mae'r dwyster cyfredol yn cael ei glirio:

Amnewidir gwerthoedd y ffynhonnell foltedd a gwrthiannau trydanol:

Dwysedd y cerrynt sy'n llifo trwy'r rhwydwaith yw: i = 0,1 A.

Y foltedd ar draws gwrthydd R.₁ yw:

Y foltedd ar draws gwrthydd R.₂ yw:

Canlyniad:

CASGLIADAU i gyfraith Kirchhoff

Astudio Deddfau Kirchhoff (cyfraith gyfredol Kirchhoff, cyfraith foltedd Kirchhoff), ynghyd â Deddf Ohm, yw'r seiliau sylfaenol ar gyfer dadansoddi unrhyw rwydwaith trydanol.

Gyda chyfraith gyfredol Kirchhoff sy'n nodi bod swm algebraidd y ceryntau mewn nod yn sero, a'r gyfraith foltedd sy'n nodi bod swm algebraidd y folteddau mewn rhwyll yn sero, pennir y berthynas rhwng ceryntau a folteddau mewn unrhyw rwydwaith trydanol. o ddwy elfen neu fwy.

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.

Rydym yn eich gwahodd i adael eich sylwadau, amheuon neu ofyn am ail ran o'r GYFRAITH KIRCHOFF bwysig hon ac wrth gwrs gallwch weld ein swyddi blaenorol fel Offerynnau mesur trydanol (Ohmmeter, Voltmeter and Ammeter)