Ang Kapangyarihan ng Mga Batas ni Kirchhoff

Si Gustav Robert Kirchhoff (Königsberg, Marso 12, 1824-Berlin, Oktubre 17, 1887) ay isang pisisista ng Aleman, na ang pangunahing pang-agham na naiambag sa mga kilalang batas ng Kirchhoff na nakatuon sa mga larangan ng mga de-kuryenteng circuit, ang teorya ng mga plato, optika, spectroscopy at paglabas ng itim na body radiation. " [isa]

Ang "Kirchhoff's Laws" [2] ay isinasaalang-alang ang boltahe at kasalukuyang mga ugnayan sa pagitan ng iba't ibang mga elemento ng isang de-koryenteng network.

Ang mga ito ay dalawang simpleng batas, ngunit "malakas", dahil kasama ang Batas ni Ohm Pinapayagan nilang malutas ang mga de-koryenteng network, ito ay upang malaman ang mga halaga ng mga alon at voltages ng mga elemento, sa gayon alam ang pag-uugali ng mga aktibo at passive na elemento ng network.

Inaanyayahan ka naming tingnan ang artikulo ng Batas ni Ohm at mga sikreto nito

PANGUNAHING KONSEPTO Batas ni Kirchhoff:

Sa isang de-koryenteng network ang mga elemento ay maaaring konektado sa iba't ibang paraan ayon sa pangangailangan at utility ng network. Para sa pag-aaral ng mga network, ginagamit ang terminology tulad ng mga node o node, meshes at branch. Tingnan ang pigura 1.

Electric Network sa batas ni Kirchhoff:

Ang circuit ay binubuo ng iba't ibang mga elemento tulad ng mga motor, capacitor, resistensya, bukod sa iba pa.

Node:

Titik ng koneksyon sa pagitan ng mga elemento. Ito ay sinisimbolo ng isang punto.

Rama:

Ang sangay ng isang network ay ang conductor kung saan ang isang kasalukuyang kuryente ng parehong lakas ay umikot. Ang isang sangay ay laging nasa pagitan ng dalawang mga node. Ang mga sanga ay sinisimbolo ng mga linya.

Mesh:

Sarado ang kalsada sa isang circuit.

Sa pigura 2 mayroong isang de-koryenteng network na may:

• Sa pigura 2 (a) dalawang meshes: ang unang mesh na gumagawa ng ruta na ABCDA, at ang pangalawang mesh na gumagawa ng ruta na BFECB. Na may dalawang (2) Node sa point B at ang karaniwang point DCE.

• Sa pigura 2 (b) maaari mong makita ang meshes 1 at 2.

-FIRST BATAS NG KIRCHOFF "Batas ng Mga Lutang o Batas ng mga Node"

Ang unang Batas ni Kirchhoff ay nagsasaad na "Ang kabuuan ng algebraic ng mga alon na tumindi sa isang node ay zero" [3]. Sa matematika ito ay kinakatawan ng ekspresyon (tingnan ang pormula 1):

Upang mailapat ang Kirchhoff Kasalukuyang Batas sila ay isinasaalang-alang "Positibo" ang mga alon na pumapasok sa node, at "Negatibo" ang mga alon na lumalabas sa node. Halimbawa, sa pigura 3 mayroon kaming isang node na may 3 mga sangay, kung saan ang kasalukuyang kasidhian (kung) at (i1) ay positibo dahil pumasok sila sa node, at ang kasalukuyang kasidhian (i2), na umalis sa node, ay itinuturing na negatibo; Kaya, para sa node sa pigura 1, ang kasalukuyang batas ni Kirchhoff ay itinatag bilang:

Tandaan - Kabuuang algebraic: ito ay isang kombinasyon ng pagdaragdag at pagbabawas ng buong mga numero. Ang isang paraan upang magawa ang karagdagan sa algebraic ay upang idagdag ang mga positibong numero malayo sa mga negatibong numero at pagkatapos ay bawasan ang mga ito. Ang pag-sign ng resulta ay nakasalalay sa alin sa mga numero (mas malaki o positibo o negatibo).

Sa Mga Batas ni Kirchhoff, ang unang batas ay batay sa batas ng pangangalaga ng singil, na nagsasaad na ang algebraic sum ng mga singil sa kuryente sa loob ng isang de-koryenteng network ay hindi nagbabago. Samakatuwid, walang net charge na nakaimbak sa mga node, samakatuwid, ang kabuuan ng mga daloy ng kuryente na pumapasok sa isang node ay katumbas ng kabuuan ng mga alon na iniiwan ito:

Siguro maaaring ikaw ay interesado: Ang Kapangyarihan ng Batas ni Watt

-IKALAWANG BATAS NG KIRCHHOFF "Batas ng Pag-igting "

Ang pangalawang Batas ni Kirchhoff ay nagsasaad na "ang kabuuan ng algebraic ng mga stress sa paligid ng saradong daanan ay zero" [3]. Sa matematika ito ay kinakatawan ng ekspresyon: (tingnan ang pormula 3)

Sa Larawan 4 mayroong isang de-koryenteng network ng isang mata: Itinatag na ang isang kasalukuyang "i" ay nagpapalipat-lipat sa mata sa isang direksyon sa direksyon.

-RESOLUSYON NG PAG-eehersisyo SA BATAS NG KIRCHHOFF

Pangkalahatang pamamaraan

• Magtalaga ng isang stream sa bawat sangay.
• Ang kasalukuyang batas ni Kirchhoff ay inilalapat sa mga circuit node na minus isa.
• Ang isang pangalan at polarity ay inilalagay sa boltahe ng bawat resistensya sa elektrisidad.
• Ang batas ni Ohm upang ipahayag ang boltahe bilang isang pagpapaandar ng kasalukuyang kuryente.
• Natutukoy ang mga meshes ng electrical network at ang Law ng Boltahe ni Kirchhoff ay inilalapat sa bawat mata.
• Malutas ang system ng mga equation na nakuha ng paraan ng pagpapalit, panuntunan ni Cramer, o ibang pamamaraan.

Natapos na mga pag-eehersisyo:

Pagsasanay 1. Para sa elektrikal na network ipahiwatig:
a) Bilang ng mga sangay, b) Bilang ng mga node, c) Bilang ng mga meshes.

Solusyon:

a) Ang network ay mayroong limang sangay. Sa sumusunod na pigura ang bawat sangay ay ipinahiwatig sa pagitan ng mga tuldok na linya sa bawat sangay:

b) Ang network ay may tatlong mga node, tulad ng ipinakita sa sumusunod na figure. Ang mga node ay ipinahiwatig sa pagitan ng mga tuldok na linya:

c) Ang net ay may 3 meshes, tulad ng ipinakita sa sumusunod na pigura:

Pagsasanay 2. Tukuyin ang kasalukuyang i at ang mga voltages ng bawat elemento

Solusyon:

Ang elektrikal na network ay isang mata, kung saan ang isang solong kasalukuyang nagpapalipat-lipat na itinalaga bilang "i". Upang malutas ang electrical network ilapat ang Batas ni Ohm sa bawat risistor at boltahe ng batas ni Kirchhoff sa mesh.

Inilahad ng Batas ng Ohm na ang boltahe ay katumbas ng tindi ng kasalukuyang kuryente na mas mataas sa halaga ng paglaban:

Kaya, para sa paglaban R₁, ang boltahe V_R1 ay:           

Para sa paglaban R₂, ang boltahe V_R2 ay:

Paglalapat ng Batas sa Boltahe ni Kirchhoff sa mesh, ginagawa ang ruta ng pakaliwa:

Ang pagpapalit ng mga voltages na mayroon kami:

Ang termino ay naipasa na may positibong pag-sign sa kabilang panig ng pagkakapantay-pantay, at ang kasalukuyang kasidhian ay nabura:

Ang mga halaga ng mapagkukunan ng boltahe at mga resistensya sa kuryente ay pinalitan:

Ang tindi ng kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng network ay: i = 0,1 A

Ang boltahe sa kabuuan ng risistor R₁ ay:

Ang boltahe sa kabuuan ng risistor R₂ ay:

Resulta:

Konklusyon sa batas ni Kirchhoff

Ang pag-aaral ng Mga Batas ni Kirchhoff (kasalukuyang batas ni Kirchhoff, batas ng boltahe ni Kirchhoff), kasama ang Batas ng Ohm, ang pangunahing batayan para sa pagtatasa ng anumang elektrikal na network.

Sa kasalukuyang batas ni Kirchhoff na nagsasaad na ang algebraic sum ng mga alon sa isang node ay zero, at ang batas ng boltahe na nagpapahiwatig na ang algebraic sum ng mga voltages sa isang mesh ay zero, ang mga ugnayan sa pagitan ng mga alon at voltages ay natutukoy sa anumang electrical network ng dalawa o higit pang mga elemento.

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.

Inaanyayahan ka naming iwan ang iyong mga komento, pag-aalinlangan o humiling ng pangalawang bahagi ng napakahalagang BATAS na KIRCHOFF na ito at syempre makikita mo ang mga naunang post namin as Mga instrumento sa pagsukat ng kuryente (Ohmmeter, Voltmeter at Ammeter)