Kirchhoffi seaduste jõud

Gustav Robert Kirchhoff (Königsberg, 12. märts 1824-Berliin, 17. oktoober 1887) oli saksa füüsik, kelle peamine teaduslik panus tuntud Kirchhoffi seadustesse keskendus elektriahelate valdkondadele, plaatide teooriale, optikale, spektroskoopiale ja musta keha kiirgusemissioon. " [üks]

"Kirchhoffi seadusi" [2] peetakse elektrivõrgu erinevate elementide vahelise pinge ja voolu suheteks.

Need on kaks lihtsat seadust, kuid "võimsad", kuna koos seadusega Ohmi seadus Need võimaldavad lahendada elektrivõrke, selleks on teada elementide voolude ja pingete väärtusi, teades seega võrgu aktiivsete ja passiivsete elementide käitumist.

Kutsume teid tutvuma artikliga Ohmi seadus ja selle saladused

PÕHIMÕISTED Kirchhoffi seadus:

Elektrivõrgus saab elemente ühendada erineval viisil vastavalt võrgu vajadusele ja kasulikkusele. Võrkude uurimiseks kasutatakse sellist terminoloogiat nagu sõlmed või sõlmed, võrgusilmad ja oksad. Vaata joonist 1.

Elektrivõrk Kirchhoffi seaduses:

Vooluahel, mis koosneb muu hulgas erinevatest elementidest nagu mootorid, kondensaatorid, takistus.

Sõlm:

Ühenduspunkt elementide vahel. Seda sümboliseerib punkt.

Rama:

Võrgu haru on juht, mille kaudu ringleb sama intensiivsusega elektrivool. Haru on alati kahe sõlme vahel. Filiaale sümboliseerivad jooned.

Võrgusilma:

Tee on ringluses suletud.

Joonisel 2 on elektrivõrk, millel on:

• Joonisel 2 (a) on kaks silma: esimene võrk, mis teeb marsruudi ABCDA, ja teine ​​võrk, mis teeb marsruudi BFECB. Kaks (2) sõlme punktis B ja ühine punkt DCE.

• Joonisel 2 (b) näete võrgusilmi 1 ja 2.

-KIRCHOFFI ESIMENE SEADUS "Hoogude seadus või sõlmede seadus"

Kirchhoffi esimene seadus kehtestab, et "sõlme voolutugevuste algebraline summa on null" [3]. Matemaatiliselt esindab seda väljend (vt valem 1):

Rakendada Kirchhoffi kehtiv seadus neid peetakse "Positiivne" - sõlme sisenevad voolud ja "Negatiivne" sõlmest väljuvad voolud. Näiteks joonisel 3 on 3 haruga sõlm, kus voolutugevused (kui) ja (i1) on positiivsed, kuna nad sisenevad sõlme, ja praegust intensiivsust (i2), mis väljub sõlmest, peetakse negatiivseks; Seega on joonisel 1 toodud sõlme jaoks Kirchhoffi kehtiv seadus järgmine:

Märge - Algebraline summa: see on täisarvude liitmise ja lahutamise kombinatsioon. Üks viis algebralise liitmise jaoks on positiivsete arvude liitmine negatiivsete arvude kõrval ja nende lahutamine. Tulemuse märk sõltub sellest, kumb arvudest (positiivne või negatiivne on suurem).

Kirchhoffi seadustes esimene seadus põhineb tasu säilitamise seadusel, mis väidab, et elektrivõrgu elektrilaengute algebraline summa ei muutu. Seega ei salvestata sõlmedesse netolaengut, seetõttu on sõlme sisenevate elektrivoolude summa võrdne sellest väljuvate voolude summaga:

Võib-olla võite olla huvitatud: Wati seaduse jõud

-KIRCHHOFFI TEINE SEADUS "Pingeseadus "

Kirchhoffi teine ​​seadus ütleb, et "suletud rada ümbritsevate pingete algebraline summa on null" [3]. Matemaatiliselt esindab seda väljend: (vt valem 3)

Joonisel 4 on võrgu elektrivõrk: On kindlaks tehtud, et vool “i” ringleb võrgus päripäeva.

-KIRCHHOFI SEADUSTEGA HARJUTUSTE LAHENDAMINE

Üldmenetlus

• Määrake igale harule voog.
• Kirchhoffi praegust seadust rakendatakse voolu sõlmedes miinus üks.
• Iga elektritakistuse pingele pannakse nimi ja polaarsus.
• Ohmi seadus väljendada pinget elektrivoolu funktsioonina.
• Elektrivõrgu võrgusilma määratakse kindlaks ja igale võrgule rakendatakse Kirchhoffi pingeseadust.
• Lahendatud on asendusmeetodi, Crameri reegli või mõne muu meetodi abil saadud võrrandisüsteem.

LAHENDATUD HARJUTUSED:

Harjutus 1. Elektrivõrgu jaoks märkige:
a) harude arv, b) sõlmede arv, c) silmade arv.

lahendus:

a) Võrgustikul on viis haru. Järgmisel joonisel on iga haru tähistatud iga haru punktiirjoonte vahel:

b) Võrgustikul on kolm sõlme, nagu on näidatud järgmisel joonisel. Sõlmed on tähistatud punktiirjoonte vahel:

c) võrgul on 3 silma, nagu on näidatud järgmisel joonisel:

Harjutus 2. Määrake vool i ja iga elemendi pinged

Lahus:

Elektrivõrk on võrk, kus ringleb üks voolutugevus, mida tähistatakse kui "i". Elektrivõrgu lahendamiseks rakendage Ohmi seadus igal takistil ja Kirchhoffi võrgusilma pingeseadus.

Ohmi seadus ütleb, et pinge on võrdne elektrivoolu intensiivsusega ja takistuse väärtusega:

Seega resistentsuse R jaoks₁, pinge V_R1 on:           

Resistentsuse R jaoks₂, pinge V_R2 on:

Kirchhoffi pingeseaduse rakendamine võrgusilma jaoks, tehes marsruudi päripäeva:

Nende pingete asendamiseks on meil:

Termin antakse positiivse märgiga üle võrdsuse teisele poolele ja praegune intensiivsus kustutatakse:

Pingeallika ja elektritakistuse väärtused asendatakse:

Võrgu kaudu voolava voolu intensiivsus on: i = 0,1 A

Takisti R pinge₁ on:

Takisti R pinge₂ on:

Tulemus:

JÄRELDUSED Kirchhoffi seaduse järgi

Kirchhoffi seaduste (Kirchhoffi praegune seadus, Kirchhoffi pingeseadus) uurimine koos Ohmi seadusega on mis tahes elektrivõrgu analüüsi põhialused.

Kirchhoffi kehtiva seadusega, mis ütleb, et sõlmes olevate voolude algebraline summa on null, ja pingeseadusega, mis näitab, et võrgusilma pingete algebraline summa on null, määratakse voolude ja pingete vahelised suhted mis tahes elektrivõrgus kahest või enamast elemendist.

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.

Kutsume teid üles jätma oma kommentaarid, kahtlused või taotlema selle väga olulise KIRCHOFFI SEADUSE teist osa ja loomulikult näete meie eelmisi postitusi kui Elektrilised mõõteriistad (oommeeter, voltmeeter ja ampermeeter)