Gustav Robert Kirchhoff (Königsberg, 12 marto 1824-Berlino, 17 oktobro 1887) estis germana fizikisto, kies ĉefaj sciencaj kontribuoj al la konataj leĝoj de Kirchhoff temigis la kampojn de elektraj cirkvitoj, la teorio de platoj, optiko, spektroskopio kaj la eligo de nigra korpa radiado. " [unu]
"Leĝoj de Kirchhoff" [2] estas konsiderataj la tensiaj kaj aktualaj rilatoj inter la malsamaj elementoj de elektra reto.
Ili estas du simplaj leĝoj, sed "potencaj", ĉar kune kun la Leĝo de Ohm Ili permesas solvi la elektrajn retojn, ĉi tio estas koni la valorojn de la fluoj kaj tensioj de la elementoj, tiel sciante la konduton de la aktivaj kaj pasivaj elementoj de la reto.
Ni invitas vin vidi la artikolon de Leĝo de Ohm kaj ĝiaj sekretoj
Bazaj konceptoj Leĝo de Kirchhoff:
En elektra reto la elementoj povas esti konektitaj diversmaniere laŭ la bezono kaj utileco de la reto. Por la studo de retoj, terminologio estas uzata kiel nodoj aŭ nodoj, maŝoj kaj branĉoj. Vidu figuron 1.
Elektra Reto en la leĝo de Kirchhoff:
Cirkvito kunmetita de malsamaj elementoj kiel motoroj, kondensiloj, rezisto, inter aliaj.
Nodo:
Ligo-punkto inter la elementoj. Ĝi estas simbolita per punkto.
Rama:
La branĉo de reto estas la kondukilo tra kiu cirkulas elektra kurento kun la sama intenseco. Branĉo estas ĉiam inter du nodoj. La branĉoj estas simbolitaj per linioj.
Maŝo:
Vojo fermita en cirkvito.
En figuro 2 estas elektra reto kun:
- En figuro 2 (a) du maŝoj: la unua maŝo faranta la itineron ABCDA, kaj la dua maŝo faranta la itineron BFECB. Kun du (2) Nodo ĉe punkto B kaj la komuna punkto DCE.
- En figuro 2 (b) vi povas vidi maŝojn 1 kaj 2.
-UNUA LEĝo DE KIRCHOFF "Leĝo de Fluoj aŭ Leĝo de Nodoj"
La unua Leĝo de Kirchhoff diras, ke "La algebra sumo de la nunaj intensecoj ĉe nodo estas nula" [3]. Matematike ĝi estas reprezentata per la esprimo (vidu formulon 1):
Por apliki la Aktuala Leĝo de Kirchhoff ili estas konsiderataj "Pozitiva" la fluoj enirantaj la nodon, kaj "Negativa" la fluoj elirantaj el la nodo. Ekzemple, en figuro 3 ni havas nodon kun 3 branĉoj, kie la nunaj intensecoj (se) kaj (i1) estas pozitivaj ĉar ili eniras la nodon, kaj la aktuala intenseco (i2), kiu forlasas la nodon, estas konsiderata negativa; Tiel, por la nodo en figuro 1, la nuna leĝo de Kirchhoff estas establita kiel:
Noto - Algebra sumo: ĝi estas kombinaĵo de aldono kaj subtraho de tutaj nombroj. Unu maniero fari algebran aldonon estas aldoni la pozitivajn nombrojn krom la negativaj nombroj kaj poste subtrahi ilin. La signo de la rezulto dependas de kiu el la nombroj (pozitiva aŭ negativa estas pli granda).
En la Leĝoj de Kirchhoff, la unua leĝo baziĝas sur la leĝo pri konservado de ŝarĝo, kiu asertas, ke la algebra sumo de elektraj ŝargoj ene de elektra reto ne ŝanĝiĝas. Tiel, neniu neta ŝarĝo estas stokita en la nodoj, do la sumo de la elektraj fluoj, kiuj eniras nodon, egalas al la sumo de la fluoj, kiuj forlasas ĝin:
Eble vi interesiĝos: La Potenco de la Leĝo de Vato
-DUA JURO DE KIRCHHOFF "Leĝo de Streĉitecoj "
La dua Leĝo de Kirchhoff asertas, ke "la algebra sumo de la streĉoj ĉirkaŭ fermita vojo estas nula" [3]. Matematike ĝi estas reprezentata per la esprimo: (vidu formulon 3)
En figuro 4 estas elektra reto de maŝo: Oni konstatas, ke kurento "i" cirkulas en la maŝo en dekstruma direkto.
-RESOLVO DE EKZERCOJ KUN LA LEĝoj DE KIRCHHOFF
Ĝenerala proceduro
- Asignu rivereton al ĉiu branĉo.
- La nuna leĝo de Kirchhoff aplikiĝas ĉe la cirkvitaj nodoj malpli unu.
- Nomo kaj poluseco estas metitaj sur la tension de ĉiu elektra rezisto.
- Leĝo de Ohm por esprimi tension kiel funkcion de elektra kurento.
- La maŝoj de la elektra reto estas difinitaj kaj la Volta Juro de Kirchhoff estas aplikita al ĉiu maŝo.
- La sistemo de ekvacioj akiritaj per la anstataŭiga metodo, la regulo de Cramer, aŭ alia metodo estas solvita.
SOLVitaj EKZERCOJ:
Ekzerco 1. Por la elektra reto indiku:
a) Nombro da branĉoj, b) Nombro da nodoj, c) Nombro da maŝoj.
Solvo:
a) La reto havas kvin filiojn. En la sekva figuro ĉiu branĉo estas indikita inter punktitaj linioj ĉiu branĉo:
b) La reto havas tri nodojn, kiel montrite en la sekva figuro. La nodoj estas indikitaj inter punktitaj linioj:
c) La reto havas 3 retojn, kiel montrite en la sekva figuro:
Ekzerco 2. Determinu la kurenton i kaj la tensiojn de ĉiu elemento
Solvo:
La elektra reto estas maŝo, kie cirkulas sola intenseco de kurento nomata "i". Por solvi la elektran reton apliku la Leĝo de Ohm sur ĉiu rezistilo kaj la tensia leĝo de Kirchhoff sur la maŝo.
Leĝo de Ohm diras, ke la tensio egalas al la intenseco de elektra kurento fojon pli ol la valoro de la rezisto:
Tiel, por rezisto R1, la tensio VR1 estas:
Por rezisto R2, la tensio VR2 estas:
Aplikante la Voltadan Leĝon de Kirchhoff sur la maŝo, farante la itineron dekstrume:
Anstataŭigante ĉi tiujn tensiojn ni havas:
La esprimo estas pasigita kun pozitiva signo al la alia flanko de la egaleco, kaj la nuna intenseco estas malplenigita:
La valoroj de la tensia fonto kaj elektraj rezistancoj estas anstataŭigitaj:
La intenseco de kurento fluanta tra la reto estas: i = 0,1 A
La tensio trans rezistilo R1 estas:
La tensio trans rezistilo R2 estas:
Rezulto:
KONKLUJOJ al la leĝo de Kirchhoff
La studo de la Leĝoj de Kirchhoff (la nuna leĝo de Kirchhoff, la tensia leĝo de Kirchhoff), kune kun la Leĝo de Ohm, estas la fundamentaj bazoj por la analizo de iu elektra reto.
Kun la nuna leĝo de Kirchhoff, kiu asertas, ke la algebra sumo de la fluoj en nodo estas nula, kaj la tensia leĝo, kiu indikas, ke la algebra sumo de la tensioj en maŝo estas nula, la rilatoj inter fluoj kaj tensioj estas determinitaj en iu ajn elektra reto. de du aŭ pli da elementoj.
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.Ni invitas vin lasi viajn komentojn, dubojn aŭ peti duan parton de ĉi tiu tre grava KIRCHOFF-JURO kaj kompreneble vi povas vidi niajn antaŭajn afiŝojn kiel Elektraj mezuraj instrumentoj (Ohmmetro, Voltmetro kaj Ampermetro)