Osnovna elektrikatehnologija

Moč Kirchhoffovih zakonov

Gustav Robert Kirchhoff (Königsberg, 12. marca 1824-Berlin, 17. oktobra 1887) je bil nemški fizik, katerega glavni znanstveni prispevek k znanim Kirchhoffovim zakonom se je osredotočal na področja električnih vezij, teorije plošč, optike, spektroskopije in sevanje črnega telesa. " [ena]

"Kirchhoffovi zakoni" [2] se štejejo za napetostna in tokovna razmerja med različnimi elementi električnega omrežja.

Gre za dva preprosta zakona, ki pa sta "močna", saj skupaj z Ohmov zakon Omogočajo reševanje električnih omrežij, to je poznavanje vrednosti tokov in napetosti elementov, s čimer se pozna vedenje aktivnih in pasivnih elementov omrežja.

Vabimo vas, da si ogledate članek Ohmov zakon in njegove skrivnosti

Ohmov zakon in njegove skrivnosti pokrivajo članek
citeia.com

OSNOVNI POJMI Kirchhoffov zakon:

V električnem omrežju so elementi lahko povezani na različne načine glede na potrebe in uporabnost omrežja. Za preučevanje omrežij se uporablja terminologija, kot so vozlišča, očesa in veje. Glej sliko 1.

Električno omrežje v Kirchhoffovem zakonu:

Vezje, sestavljeno iz različnih elementov, kot so motorji, kondenzatorji, med drugim upor.

Vozlišče:

Povezovalna točka med elementi. Simbolizira ga točka.

Rama:

Veja omrežja je prevodnik, skozi katerega kroži električni tok enake jakosti. Podružnica je vedno med dvema vozliščema. Veje so simbolizirane s črtami.

Mreža:

Cesta zaprta v krogu.

Elementi električnega omrežja
Slika 1 Elementi električnega omrežja (https://citeia.com/)

Na sliki 2 je električno omrežje z:

  • Na sliki 2 (a) dve očesi: prva mreža, ki vodi pot ABCDA, in druga mreža, ki tvori pot BFECB. Z dvema (2) vozliščema v točki B in skupno točko DCE.
električno omrežje 2 očeski Kirchhoffovega zakona
Slika 2 (A) 2-mrežno električno omrežje z dvema vozliščema (https://citeia.com)
  • Na sliki 2 (b) lahko vidite očesi 1 in 2.
Omrežja električnega omrežja
Slika 2 B Omrežja električnega omrežja (https://citeia.com)

-PRVI KIRCHOFFOV ZAKON "Pravo tokov ali zakon vozlišč"

Kirchhoffov prvi zakon določa, da "je algebraična vsota intenzivnosti toka na vozlišču nič" [3]. Matematično ga predstavlja izraz (glej formulo 1):

Algebrska vsota tokov na vozlišču je enaka nič
Formula 1 "Algebraična vsota jakosti tokov v vozlišču je nič"

Če želite uporabiti Kirchhoffov sedanji zakon se štejejo "Pozitivno" tokovi, ki vstopajo v vozlišče, in "Negativno" tokovi, ki prihajajo iz vozlišča. Na sliki 3 je na primer vozlišče s 3 vejami, kjer sta trenutni intenziteti (če) in (i1) pozitivni, saj vstopite v vozlišče, trenutna intenzivnost (i2), ki zapusti vozlišče, pa je negativna; Tako je za vozlišče na sliki 1 veljavni Kirchhoffov zakon določen kot:

Kirchhoffov trenutni zakon
Slika 3 Kirchhoffov trenutni zakon (https://citeia.com)
Opomba - Algebrska vsota: gre za kombinacijo seštevanja in odštevanja celih števil. En način za algebraično seštevanje je, da pozitivna števila seštejemo poleg negativnih in jih nato odštejemo. Znak rezultata je odvisen od tega, katero od številk (pozitivno ali negativno je večje).

V Kirchhoffovih zakonih prvi zakon temelji na zakonu o ohranjanju naboja, ki pravi, da se algebraična vsota električnih nabojev znotraj električnega omrežja ne spremeni. V vozliščih torej ni shranjen noben neto naboj, zato je vsota električnih tokov, ki vstopajo v vozlišče, enaka vsoti tokov, ki ga zapustijo:

Prvi Kirchhoffov zakon temelji na zakonu o ohranjanju naboja
Formula 2 Prvi Kirchhoffov zakon temelji na zakonu o ohranjanju naboja

Morda vas bo morda zanimalo: Moč Wattovega zakona

Naslov članka Watt's Law (Applications - Exercises)
citeia.com

Električni merilni instrumenti (ohmmeter, ampermeter, voltmeter) pokrov izdelka
citeia.com

-KIRCHHOFFOV DRUGI ZAKON "Zakon o napetostih "

Kirchhoffov drugi zakon določa, da je "algebraična vsota napetosti okoli zaprte poti enaka nič" [3]. Matematično ga predstavlja izraz: (glej formulo 3)

Zakon napetosti
Formula 2 Zakon napetosti

Na sliki 4 je električno omrežje mreže: Ugotovljeno je, da tok "i" kroži v mreži v smeri urinega kazalca.

električno omrežje mreže
Slika 4 električno omrežje mreže (https://citeia.com)

-RESOLUCIJA VADB Z ZAKONI KIRCHHOFFA

Splošni postopek

  • Vsaki veji dodelite tok.
  • Trenutni zakon Kirchhoffa se uporablja na vozliščih tokokroga minus ena.
  • Ime in polarnost sta nameščena na napetosti vsakega električnega upora.
  • Ohmov zakon za izražanje napetosti v odvisnosti od električnega toka.
  • Določijo se očesa električnega omrežja in za vsako mrežo se uporabi Kirchhoffov zakon o napetosti.
  • Rešite sistem enačb, dobljen z substitucijsko metodo, Cramerjevim pravilom ali drugo metodo.

RAZREŠENE VADBE:

Vaja 1. Za električno omrežje navedite:
a) Število vej, b) Število vozlišč, c) Število očes.

Kirchhoffov zakon izvaja
Slika 5 Električno omrežje vaje 1 (https://citeia.com)

rešitev:

a) Omrežje ima pet podružnic. Na naslednji sliki je vsaka veja označena med črtkanimi črtami vsake veje:

Električno vezje s petimi vejami
Slika 6 Električni tokokrog s petimi vejami (https://citeia.com)

b) Omrežje ima tri vozlišča, kot je prikazano na naslednji sliki. Vozlišča so navedena med pikčastimi črtami:

Vezje ali električno omrežje s tremi vozlišči
Slika 7 Vezje ali električno omrežje s tremi vozlišči (https://citeia.com)

c) Mreža ima 3 očesa, kot je prikazano na naslednji sliki:

Vezje ali električno omrežje s 3 očesi
Slika 8 Vezje ali električno omrežje s 3 očesi (https://citeia.com)

Vaja 2. Določite tok i in napetosti vsakega elementa

Vadite, da določite tok i in napetosti vsakega elementa
Slika 9 Vaja 2 (https://citeia.com)

Rešitev:

Električno omrežje je mreža, kjer kroži ena sama jakost toka, ki je označena kot "i". Za rešitev električnega omrežja uporabite Ohmov zakon na vsakem uporu in Kirchhoffov zakon napetosti na mreži.

Ohmov zakon pravi, da je napetost enaka jakosti električnega toka, pomnožene z vrednostjo upora:

Ohmov zakon
Formula 3 Ohmov zakon

Tako je za odpornost R1, napetost VR1 je:           

Napetostni R1 formula kirchhoff-ovega zakona
Formula 4 Voltage R1

Za odpornost R2, napetost VR2 je:

Napetost VR2 na zakon ohma
Formula 5 Voltage VR2

Uporaba Kirchhoff-ovega napetostnega zakona na mrežo, določitev poti v smeri urnega kazalca:

Z uporabo Kirchhoffovega zakona o napetosti na mrežo,
Formula 6 Uporaba Kirchhoffovega napetostnega zakona na mreži,

Z nadomestitvijo teh napetosti imamo:

Kirchhoffov zakon o napetosti v mreži
Formula 7 Kirchhoffov napetostni zakon v mreži

Izraz se prenese s pozitivnim predznakom na drugo stran enakosti in trenutna intenzivnost se očisti:

Skupni tok v serijskem vezju po zakonu mreže v Kirchhoffovem zakonu
Formula 8 Skupni tok v serijskem vezju po zakonu mreže

Nadomestita se vrednosti napetostnega vira in električni upori:

Skupna jakost toka v serijskem vezju
Formula 9 Skupna jakost toka v serijskem vezju

Intenzivnost toka, ki teče po omrežju, je: i = 0,1 A

Napetost na uporu R1 je:

Prenesite napetost VR1
Odporna napetost formule 10 VR1

Napetost na uporu R2 je:

Prenesite napetost VR2
Odporna napetost formule 11 VR2

Rezultat:

SKLEPI. \ T po Kirchhoffovem zakonu

Študija Kirchhoffovih zakonov (Kirchhoffov trenutni zakon, Kirchhoffov napetostni zakon) je skupaj z Ohmovim zakonom temeljna podlaga za analizo katerega koli električnega omrežja.

Po sedanjem Kirchhoffovem zakonu, ki pravi, da je algebraična vsota tokov v vozlišču enaka nič, in napetostnem zakonu, ki kaže, da je algebraična vsota napetosti v mreži enaka, se razmerja med tokovi in ​​napetostmi določijo v katerem koli električnem omrežju dveh ali več elementov.

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.

Vabimo vas, da pustite svoje komentarje, dvome ali zahtevate drugi del tega zelo pomembnega KIRCHOFF ZAKONA in seveda lahko vidite naše prejšnje objave kot Električni merilni instrumenti (ohmmeter, voltmeter in ampermeter)

Električni merilni instrumenti (ohmmeter, ampermeter, voltmeter) pokrov izdelka
citeia.com

Pustite odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen. Obvezna polja so označena z *

Ta stran uporablja Akismet za zmanjšanje nezaželene pošte. Preberite, kako se obdelujejo podatki o vašem komentarju.