Kraften til Kirchhoffs lover

Gustav Robert Kirchhoff (Königsberg, 12. mars 1824-Berlin, 17. oktober 1887) var en tysk fysiker, hvis viktigste vitenskapelige bidrag til de velkjente Kirchhoff-lovene fokuserte på feltene elektriske kretser, teorien om plater, optikk, spektroskopi og utslipp av svart kroppsstråling. " [en]

"Kirchhoffs lover" [2] betraktes som spennings- og strømforholdet mellom de forskjellige elementene i et elektrisk nettverk.

De er to enkle lover, men "kraftige", siden sammen med Ohms lov De tillater å løse elektriske nettverk, det vil si å kjenne verdiene til strømmen og spenningen til elementene, og dermed vite oppførselen til de aktive og passive elementene i nettverket.

Vi inviterer deg til å se artikkelen fra Ohms lov og dens hemmeligheter

ENKLE KONSEPTER Kirchhoffs lov:

I et elektrisk nettverk kan elementene kobles på forskjellige måter i henhold til behovet og bruken av nettverket. For studiet av nettverk brukes terminologi som knuter eller noder, masker og grener. Se figur 1.

Elektrisk nettverk i Kirchhoffs lov:

Krets sammensatt av forskjellige elementer som motorer, kondensatorer, motstand, blant andre.

Node:

Koblingspunkt mellom elementene. Det er symbolisert med et poeng.

Rama:

Grenen av et nettverk er lederen som en elektrisk strøm av samme intensitet sirkulerer gjennom. En gren er alltid mellom to noder. Grenene er symbolisert med linjer.

Malla:

Veien stengt i en krets.

I figur 2 er det et elektrisk nettverk med:

• I figur 2 (a) er to masker: det første nettet som gjør ruten ABCDA, og det andre nettverket som gjør ruten BFECB. Med to (2) knutepunkter ved punkt B og fellespunktet DCE.

• I figur 2 (b) kan du se masker 1 og 2.

-FIRST LOV OF KIRCHOFF "Strømmerett eller noderett"

Kirchhoffs første lov sier at "Den algebraiske summen av nåværende intensiteter ved en node er null" [3]. Matematisk er det representert av uttrykket (se formel 1):

Å bruke Kirchhoffs gjeldende lov de blir vurdert "Positiv" strømmen som kommer inn i noden, og "Negativ" strømmen som kommer ut av noden. For eksempel, i figur 3 har vi en node med 3 grener, der strømintensitetene (hvis) og (i1) er positive siden de kommer inn i noden, og strømintensiteten (i2), som forlater noden, betraktes som negativ; For noden i figur 1 er Kirchhoffs gjeldende lov således etablert som:

Merk - Algebraisk sum: det er en kombinasjon av addisjon og subtraksjon av hele tall. En måte å gjøre algebraisk tillegg på er å legge til de positive tallene bortsett fra de negative tallene, og deretter trekke dem. Tegn på resultatet avhenger av hvilket av tallene (positivt eller negativt er større).

I Kirchhoffs lover, den første loven er basert på loven om bevaring av avgifter, som sier at den algebraiske summen av elektriske ladninger i et elektrisk nettverk ikke endres. Dermed lagres ingen nettolading i nodene, derfor er summen av elektriske strømmer som kommer inn i en node som summen av strømmen som forlater den:

Kanskje du kanskje er interessert: Kraften til Watt's lov

-KIRCHHOFFS ANDRE LOV "Spenningsloven "

Kirchhoffs andre lov sier at "den algebraiske summen av påkjenningene rundt en lukket sti er null" [3]. Matematisk er det representert med uttrykket: (se formel 3)

I figur 4 er det et elektrisk nettverk av et maske: Det er fastslått at en strøm "i" sirkulerer i masken med urviseren.

-RESOLUSJON AV ØVELSER MED KIRCHHOFFS LOV

Generell prosedyre

• Tilordne en strøm til hver gren.
• Kirchhoffs gjeldende lov er brukt på kretsnodene minus en.
• Et navn og polaritet er plassert på spenningen til hver elektriske motstand.
• Ohms lov om å uttrykke spenning som en funksjon av elektrisk strøm.
• Maskene til det elektriske nettverket bestemmes og Kirchhoffs spenningslov blir brukt på hvert nett.
• Systemet med ligninger oppnådd ved substitusjonsmetoden, Cramers regel eller en annen metode er løst.

LØSTE ØVELSER:

Øvelse 1. For det elektriske nettverket angir:
a) Antall grener, b) Antall noder, c) Antall masker.

Løsning:

a) Nettverket har fem filialer. I den følgende figuren er hver gren angitt mellom stiplede linjer hver gren:

b) Nettverket har tre noder, som vist i følgende figur. Nodene er angitt mellom stiplede linjer:

c) Nettet har 3 masker, som vist i følgende figur:

Oppgave 2. Bestem strømmen i og spenningene til hvert element

Oppløsning:

Det elektriske nettverket er et nett, der en enkelt strømstyrke sirkulerer som er betegnet som "i". For å løse det elektriske nettverket, bruk Ohms lov på hver motstand og Kirchhoffs spenningslov på nettet.

Ohms lov sier at spenningen er lik intensiteten til elektrisk strøm ganger verdien av motstanden:

Dermed for motstand R₁, spenningen V._R1 er:           

For motstand R₂, spenningen V._R2 er:

Ved å bruke Kirchhoffs spenningslov på masken, gjør turen med urviseren:

Ved å erstatte disse spenningene har vi:

Begrepet sendes med et positivt tegn til den andre siden av likestillingen, og nåværende intensitet blir ryddet:

Verdiene til spenningskilden og de elektriske motstandene er erstattet:

Intensiteten av strømmen som strømmer gjennom nettverket er: i = 0,1 A.

Spenningen over motstanden R₁ er:

Spenningen over motstanden R₂ er:

resultat:

KONKLUSJONER til Kirchhoffs lov

Studiet av Kirchhoffs lover (Kirchhoffs nåværende lov, Kirchhoffs spenningslov), sammen med Ohms lov, er de grunnleggende grunnlagene for analysen av ethvert elektrisk nettverk.

Med Kirchhoffs gjeldende lov som sier at den algebraiske summen av strømmen i en node er null, og spenningsloven som indikerer at den algebraiske summen av spenningene i et nett er null, blir forholdet mellom strøm og spenning bestemt i ethvert elektrisk nettverk av to eller flere elementer.

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.

Vi inviterer deg til å legge igjen kommentarer, tvil eller be om en andre del av denne meget viktige KIRCHOFF-LOVEN og selvfølgelig kan du se våre tidligere innlegg som Elektriske måleinstrumenter (Ohmmeter, Voltmeter og Ammeter)