Кирхгофын хуулиудын хүч

Густав Роберт Кирхгоф (Кёнигсберг, 12 оны 1824-р сарын 17, Берлин, 1887 оны 1-р сарын XNUMX) нь Германы физикч бөгөөд алдартай Кирхгофын хуулиудад шинжлэх ухааны гол хувь нэмэр оруулсан нь цахилгаан хэлхээний талбарууд, ялтсуудын онол, оптик, спектроскопи юм. хар биеийн цацрагийн ялгарал. " [нэг]

"Кирхгофын хууль" [2] -ийг цахилгаан сүлжээний янз бүрийн элементүүдийн хоорондох хүчдэл ба гүйдлийн хамаарал гэж үздэг.

Эдгээр нь энгийн хоёр хууль боловч "хүчтэй" юм Ом хууль Эдгээр нь цахилгааны сүлжээг шийдвэрлэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь элементүүдийн гүйдэл ба хүчдлийн утгыг мэдэх, ингэснээр сүлжээний идэвхитэй ба идэвхгүй элементүүдийн зан үйлийг мэдэх явдал юм.

Нийтлэлийг үзэхийг урьж байна Ом хууль ба түүний нууц

ҮНДСЭН ОЙЛГОЛТ Кирхгофын хууль:

Цахилгааны сүлжээнд элементүүдийг сүлжээний хэрэгцээ, хэрэгцээний дагуу янз бүрээр холбож болно. Сүлжээг судлахад зангилаа, зангилаа, тор, салаа гэх мэт нэр томъёог ашигладаг. Зураг 1-ийг үзнэ үү.

Цахилгаан сүлжээ Кирхгофын хуульд:

Хөдөлгүүр, конденсатор, эсэргүүцэл гэх мэт янз бүрийн элементүүдээс бүрдэх хэлхээ.

Зангилаа:

Элементүүдийн хоорондох холболтын цэг. Үүнийг цэгээр бэлгэддэг.

Рама:

Сүлжээний салаа нь ижил эрчимтэй цахилгаан гүйдэл эргэлддэг дамжуулагч юм. Салаа нь үргэлж хоёр зангилааны хооронд байдаг. Салбаруудыг шугамаар бэлгэддэг.

Малла:

Зам тойрог замд хаалттай байна.

Зураг 2-т дараахь байдлаар цахилгаан сүлжээ байна.

• Зураг 2 (а) -д хоёр торон: эхний тор ABCDA замыг хийж, хоёр дахь торыг BFECB чиглэлд хийж гүйцэтгэнэ. Хоёр цэг (2) цэг дээр B цэг ба нийтлэг цэг DCE.

• Зураг 2 (b) дээр та 1 ба 2-р торыг харж болно.

-КИРЧОФФЫН НЭГДҮГЭЭР ХУУЛЬ "Гүйдлийн буюу зангилааны хууль"

Кирхгофын анхны хуулинд "Зангилаан дахь эрчимийн алгебрийн нийлбэр тэг болно" гэж заасан байдаг. [3]. Математикийн хувьд үүнийг илэрхийлэлээр илэрхийлнэ (томъёо 1-ийг үзнэ үү):

Хэрэглэхийн тулд Кирхгофын одоогийн хууль гэж үздэг "Эерэг" зангилаанд орж буй гүйдэл ба "Сөрөг" зангилаанаас гарч буй урсгалууд. Жишээлбэл, 3-р зураг дээр 3 салаалсан зангилаа байгаа бөгөөд тэдгээр нь зангилаанд орсноос хойш одоогийн эрчим (хэрэв) ба (i1) эерэг байх ба зангилаанаас гарсан одоогийн эрч хүч (i2) -ийг сөрөг гэж үзвэл; Тиймээс 1-р зургийн зангилааны хувьд Кирхгофын одоогийн хуулийг дараахь байдлаар тогтоов.

Тэмдэглэл - Алгебрийн нийлбэр: энэ нь бүхэл тоонуудыг нэмэх ба хасах хослол юм. Алгебрийн нэмэх нэг арга бол эерэг тоонуудыг сөрөг тоонуудаас гадна нэмж хасах явдал юм. Үр дүнгийн тэмдэг нь тоонуудын аль нь хамааралтайгаас хамаарна (эерэг эсвэл сөрөг нь их).

Кирхгофын хуулиудад эхний хууль нь төлбөрийг хадгалах тухай хууль дээр үндэслэсэн, цахилгаан сүлжээнд байгаа цахилгаан цэнэгийн алгебрийн нийлбэр өөрчлөгдөхгүй гэж заасан болно. Тиймээс зангилаанд цэвэр цэнэг хадгалагдахгүй тул зангилаанд орж буй цахилгаан гүйдлийн нийлбэр нь түүнийг орхисон гүйдлийн нийлбэртэй тэнцүү байна.

Магадгүй та магадгүй сонирхож болох юм: Ватт хуулийн хүч

-КИРХОФФЫН ХОЁРДУГААР ХУУЛЬ "Хүчдэлийн тухай хууль "

Кирхгофын хоёрдахь хуулинд "хаалттай замын эргэн тойрон дахь стрессүүдийн алгебрийн нийлбэр тэг болно" гэж заасан байдаг. [3]. Математикийн хувьд энэ нь дараахь илэрхийлэлээр илэрхийлэгддэг: (3-р томъёог үзнэ үү).

Зураг 4-т торны цахилгаан сүлжээ байдаг: "i" гүйдэл торонд цагийн зүүний дагуу эргэлддэг болохыг тогтоожээ.

-КИРХОФФЫН ХУУЛЬТАЙ ДАСГАЛ АЖИЛЛАГААНЫ ШИЙДВЭР

Ерөнхий журам

• Салбар бүрт урсгал хуваарил.
• Кирхгофын одоогийн хуулийг нэгээс хасах хэлхээний зангилаануудад хэрэглэнэ.
• Цахилгаан эсэргүүцэл бүрийн хүчдэл дээр нэр ба туйлшрал байрлуулсан болно.
• Хүчдэлийг цахилгаан гүйдлийн функцээр илэрхийлэх Омын хууль.
• Цахилгааны сүлжээний торыг тодорхойлж, тор бүрт Кирхгофын хүчдэлийн тухай хуулийг хэрэглэнэ.
• Орлуулах арга, Крамерын дүрэм эсвэл өөр аргаар олж авсан тэгшитгэлийн системийг шийднэ.

ШИЙДВЭРЛЭГДСЭН ДАСГАЛ:

Дасгал 1. Цахилгааны сүлжээнд дараахь зүйлийг заана уу.
a) Салбарын тоо, b) Зангилааны тоо, c) Торны тоо.

Шийдэл:

a) Сүлжээ нь таван салбартай. Дараахь зураг дээр салбар тус бүрийг тасархай шугамуудын хооронд заана.

b) Сүлжээ нь дараахь зурагт үзүүлсний дагуу гурван зангилаа байна. Цэгүүд хооронд цэгүүдийг зааж өгсөн болно:

в) Тор нь дараахь зурагт үзүүлсний дагуу 3 тортой байна.

Дасгал 2. Одоогийн i ба элемент бүрийн хүчдэлийг тодорхойл

Шийдэл:

Цахилгааны сүлжээ нь "i" гэж заасан гүйдлийн ганц эрчимийг эргэлддэг тор юм. Цахилгааны сүлжээг шийдвэрлэхийн тулд Ом хууль резистор тус бүр дээр ба торон дээрх Кирхгофын хүчдэлийн тухай хууль.

Ом хуулийн дагуу хүчдэл нь цахилгаан гүйдлийн эрч хүчээс эсэргүүцлийн хэмжээнээс их байна гэж заасан болно.

Тиймээс R эсэргүүцлийн хувьд₁, хүчдэл V_R1 нь:           

R эсэргүүцлийн хувьд₂, хүчдэл V_R2 нь:

Кирхгофын хүчдэлийн тухай хуулийг торонд хэрэглэж, маршрутыг цагийн зүүний дагуу хийнэ.

Эдгээр хүчдэлийг орлуулах нь бидэнд байна:

Энэ нэр томъёог тэгш байдлын нөгөө талд эерэг тэмдгээр дамжуулж, одоогийн эрчимийг цэвэрлэнэ.

Хүчдэлийн эх үүсвэр ба цахилгаан эсэргүүцлийн утгыг орлуулна.

Сүлжээгээр дамжин өнгөрөх гүйдлийн эрч хүч нь: i = 0,1 A

Резистор дээрх хүчдэл₁ нь:

Резистор дээрх хүчдэл₂ нь:

Үр дүн:

Дүгнэлт Кирхгофын хуулинд

Кирхгофын хуулиудыг (Кирхгофын одоогийн хууль, Кирхгофын хүчдэлийн тухай хууль) Ом хуультай хамт судлах нь аливаа цахилгаан сүлжээнд дүн шинжилгээ хийх суурь үндэс болдог.

Кирхгофын одоо мөрдөж буй хуулиар зангилаан дахь гүйдлийн алгебрийн нийлбэр нь тэг, хүчдэлийн хууль нь торонд байгаа хүчдлийн алгебрийн нийлбэрийг тэг гэж заасан тохиолдолд аль ч цахилгаан сүлжээнд гүйдэл ба хүчдэлийн хамаарлыг тодорхойлдог. хоёр ба түүнээс дээш элементийн.

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.

Энэхүү чухал KIRCHOFF ХУУЛИЙН XNUMX дахь хэсгийг санал сэтгэгдэл, эргэлзээгээ үлдээх эсвэл хүсэлт гаргахыг урьж байна Мэдээжийн хэрэг та бидний өмнөх бичлэгүүдийг дараах байдлаар харах боломжтой Цахилгаан хэмжих хэрэгсэл (Омметр, Вольтметр ба Амметр)