Kirchhoff Yasalarının Gücü

Gustav Robert Kirchhoff (Königsberg, 12 Mart 1824-Berlin, 17 Ekim 1887), tanınmış Kirchhoff yasalarına temel bilimsel katkıları elektrik devreleri, plakalar teorisi, optik, spektroskopi alanlarına odaklanan bir Alman fizikçiydi. ve siyah cisim radyasyon emisyonu. " [bir]

"Kirchhoff Yasaları" [2], bir elektrik şebekesinin farklı elemanları arasındaki gerilim ve akım ilişkileri olarak kabul edilir.

Bunlar iki basit kanundur, ancak "güçlüdür", çünkü Ohm kanunu Elektrik ağlarının çözülmesine izin verirler, bu, elemanların akım ve gerilimlerinin değerlerini bilmek, böylece ağın aktif ve pasif elemanlarının davranışını bilmek demektir.

Sizi şu makaleyi görmeye davet ediyoruz: Ohm kanunu ve sırları

TEMEL KONSEPTLER Kirchhoff yasası:

Bir elektrik şebekesinde, elemanlar, şebekenin ihtiyacına ve kullanımına göre farklı şekillerde bağlanabilir. Ağların incelenmesi için düğümler veya düğümler, ağlar ve dallar gibi terminoloji kullanılır. Şekil 1'e bakınız.

Elektrik Ağı Kirchhoff yasasında:

Diğerlerinin yanı sıra motorlar, kapasitörler, direnç gibi farklı unsurlardan oluşan devre.

Düğüm:

Elemanlar arasındaki bağlantı noktası. Bir nokta ile sembolize edilir.

Rama:

Bir ağın dalı, aynı yoğunluktaki bir elektrik akımının içinden geçtiği iletkendir. Bir dal her zaman iki düğüm arasındadır. Dallar çizgilerle simgelenmiştir.

ağ:

Yol bir devre halinde kapalı.

Şekil 2'de aşağıdakileri içeren bir elektrik ağı vardır:

• Şekil 2 (a) 'da iki ağ: ABCDA yolunu oluşturan birinci ağ ve BFECB yolunu oluşturan ikinci ağ. B noktasında iki (2) Düğüm ve ortak nokta DCE ile.

• Şekil 2 (b) 'de 1 ve 2 numaralı ağları görebilirsiniz.

-BİRİNCİ KIRCHOFF YASASI "Akımlar Yasası veya Düğümler Yasası"

Kirchhoff'un ilk Yasası, "Bir düğümdeki akım şiddetlerinin cebirsel toplamının sıfır olduğunu" belirtir. [3]. Matematiksel olarak ifade ile temsil edilir (bkz. Formül 1):

Uygulamak için Kirchhoff Güncel Yasası onlar dikkate alındı "Pozitif" düğüme giren akımlar ve "Olumsuz" düğümden çıkan akımlar. Örneğin, Şekil 3'te 3 dallı bir düğüm vardır, burada akım yoğunlukları (if) ve (i1) düğüme girdikleri için pozitiftir ve düğümü terk eden akım yoğunluğu (i2) negatif kabul edilir; Bu nedenle, şekil 1'deki düğüm için Kirchhoff'un mevcut yasası şu şekilde belirlenir:

Not - Cebirsel toplam: tam sayıların toplanması ve çıkarılmasının bir kombinasyonudur. Cebirsel toplama yapmanın bir yolu, pozitif sayıları negatif sayılardan ayrı olarak toplamak ve sonra onları çıkarmaktır. Sonucun işareti hangi sayıların (pozitif veya negatifin daha büyük olduğuna) bağlıdır.

Kirchhoff Yasalarında, birinci yasa, ücretin korunması yasasına dayanmaktadır, bir elektrik şebekesi içindeki elektrik yüklerinin cebirsel toplamının değişmediğini belirtir. Bu nedenle, düğümlerde net yük depolanmaz, bu nedenle, bir düğüme giren elektrik akımlarının toplamı, onu terk eden akımların toplamına eşittir:

Belki ilginizi çekebilir: Watt Yasasının Gücü

-KIRCHHOFF'UN İKİNCİ YASASI "Gerilim Yasası "

Kirchhoff'un ikinci Yasası, "kapalı bir yol etrafındaki gerilmelerin cebirsel toplamının sıfır olduğunu" belirtir. [3]. Matematiksel olarak şu ifade ile temsil edilir: (bkz. Formül 3)

Şekil 4'te bir ağ örgüsünün bir elektrik ağı vardır: Ağda saat yönünde bir "i" akımının dolaştığı tespit edilmiştir.

- TATBİKATLARIN KIRCHHOFF YASALARI İLE ÇÖZÜMÜ

Genel prosedür

• Her şubeye bir akış atayın.
• Kirchhoff'un mevcut yasası eksi bir devre düğümlerinde uygulanır.
• Her bir elektrik direncinin voltajına bir isim ve polarite yerleştirilir.
• Ohm kanunu, voltajı elektrik akımının bir fonksiyonu olarak ifade eder.
• Elektrik şebekesinin ağları belirlenir ve her bir ağa Kirchhoff'un Gerilim Yasası uygulanır.
• İkame yöntemi, Cramer kuralı veya başka bir yöntemle elde edilen denklem sistemini çözün.

ÇÖZÜLEN EGZERSİZLER:

Egzersiz 1. Elektrik ağı için şunları belirtin:
a) Şube sayısı, b) Düğüm sayısı, c) Kafes sayısı.

çözüm:

a) Ağın beş şubesi vardır. Aşağıdaki şekilde her dal, her dalda noktalı çizgiler arasında gösterilmektedir:

b) Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, ağın üç düğümü vardır. Düğümler noktalı çizgiler arasında gösterilir:

c) Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi ağda 3 ağ vardır:

Alıştırma 2. I akımını ve her bir elemanın voltajını belirleyin

Çözüm:

Elektrik ağı, "i" olarak adlandırılan tek bir akım yoğunluğunun dolaştığı bir ağdır. Elektrik şebekesini çözmek için, Ohm kanunu her bir direnç ve Kirchhoff'un ağ üzerindeki gerilim yasası üzerinde.

Ohm Yasası, voltajın elektrik akımının şiddetine ve direncin değerine eşit olduğunu belirtir:

Böylece, direnç R için₁gerilim V_R1 Öyle:           

R direnci için₂gerilim V_R2 Öyle:

Kirchhoff'un Gerilim Yasasını ağa uygulayarak turu saat yönünde yaparak:

Sahip olduğumuz bu voltajları ikame etmek:

Terim, eşitliğin diğer tarafına pozitif bir işaret ile geçirilir ve mevcut yoğunluk temizlenir:

Gerilim kaynağı ve elektrik dirençlerinin değerleri ikame edilir:

Ağdan akan akımın yoğunluğu: i = 0,1 A

Direnç R üzerindeki voltaj₁ Öyle:

Direnç R üzerindeki voltaj₂ Öyle:

Sonuç:

SONUÇLAR Kirchhoff yasasına göre

Kirchhoff Yasaları (Kirchhoff'un mevcut yasası, Kirchhoff'un gerilim yasası) çalışması, Ohm Yasası ile birlikte, herhangi bir elektrik ağının analizi için temel dayanaklardır.

Kirchhoff'un bir düğümdeki akımların cebirsel toplamının sıfır olduğunu belirten mevcut yasası ve bir ağdaki gerilimlerin cebirsel toplamının sıfır olduğunu belirten gerilim yasası ile herhangi bir elektrik ağında akımlar ve gerilimler arasındaki ilişkiler belirlenir. iki veya daha fazla öğeden oluşan.

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.

Sizi yorumlarınızı, şüphelerinizi bırakmaya veya bu çok önemli KIRCHOFF YASASI'nın ikinci bir bölümünü talep etmeye davet ediyoruz. ve tabii ki önceki gönderilerimizi şu şekilde görebilirsiniz: Elektriksel ölçüm cihazları (Ohmmetre, Voltmetre ve Ampermetre)