Reguli lui Kirchhoff

click fraud protection

celebru fizician german Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887), un absolvent de la Universitatea din Konigsberg, de presedinte al fizicii matematice la Universitatea din Berlin, pe baza datelor experimentale și legea lui Ohm a primit o serie de reguli care ne permite de a analiza circuitelor electrice complexe.Deci au existat și sunt utilizate în electrodinamica reguli Kirchhoff.Primul

(noduri Regulamentul de procedură) este, în esență, legea de conservare a taxa în combinație cu condiția ca taxele nu se nasc și nu dispar într-un conductor.Această regulă se aplică la nodurile circuitelor electrice, adicăcircuit de punct în care converge trei sau mai multe conductoare.

Dacă luăm direcția pozitivă a curentului în circuit, care este potrivit pentru curenți nod, și unul care se mișcă - pentru negativ, suma curenților în orice nod trebuie să fie zero, deoarece taxele nu pot acumula in site-ul:

i = n

Σ Iᵢ = 0,

i = l

Cu alte cuvinte, numărul de taxe care corespund la nodul pe unitatea de timp este egal cu numărul de taxe, care merg de la un punct dat în aceeași perioadă de timp.A doua regulă

Kirchhoff lui - o generalizare a legea lui Ohm și se referă la contururile închise ramificată.

În orice buclă închisă, alese aleatoriu într-un circuit electric complex, suma algebrică a produselor forțelor de curenți și rezistențe ale secțiunilor respective ale conturului va fi egală cu suma algebrică a CEM în acest circuit:

i = n₁ i = n₁

Σ Iᵢ Rᵢ = Σ Ei,

i = norme li = l

Kirchhoff sunt adesea utilizate pentru a determina valorile puterea actuală în domeniul circuitului complex atunci când rezistența și a stabilit parametrii surselor de curent.Luați în considerare aplicarea normelor de procedură din exemplul lanțului de calcul.Deoarece ecuațiile care folosesc regulile Kirchhoff, sunt ecuatii algebrice comune, numărul ar trebui să fie egală cu numărul de necunoscute.În cazul în care proba conține un lanț de noduri M și N secțiuni (sucursale), este prima regulă puteți face o (m - 1) ecuații independente, și folosind doua regulă, chiar (n - m + 1) ecuații independente.

Acțiunea 1. alege direcția curenților într-un mod arbitrar, respectând "regula" care curge în și în afara, nodul nu poate fi sursa sau de scurgere taxe.Dacă selectați direcția actuală ați făcut o greșeală, atunci valoarea acestei forțe curent va fi negativ.Dar direcția surselor actuale nu sunt arbitrare, acestea sunt dictate de modul în care includerea polilor.

Acțiunea 2. Ecuația curenților corespunzătoare regulă prima Kirchhoff pentru nodul B:

I₂ - I₁ - I₃ = 0

acțiune 3. scrie ecuațiile corespunzătoare a doua regula Kirchhoff, dar, de pre-selectați două circuite independente.În acest caz, există trei opțiuni posibile: bucla stângă {badb}, {dreapta} bcdb buclă și buclă în jurul întregul circuit {badcb}.

Deoarece este necesar să se găsească doar trei amperaj, ne limita la două circuite.Direcția de traversare nu contează, curenți și CEM sunt considerate pozitive dacă acestea coincid cu direcția de traversal.Du-te în jurul valorii de conturul {badb} invers acelor de ceasornic ecuație devine:

I₁R₁ + I₂R₂ = ε₁

doilea tur de scrutin se angajeze la un inel mare {} badcb:

I₁R₁ - I₃R₃ = ε₁ - ε₂ Acțiune

4. reprezintă acum un sistem de ecuații, care este destul de ușor de rezolvat.

Folosind regulile lui Kirchhoff, puteți face ecuatii algebrice destul de complexe.Situația este mai ușor dacă circuitul conține anumite elemente simetrice, în acest caz, pot exista noduri cu același lanț potențial și ramura cu curenți egale, care simplifică foarte mult ecuația.

Un exemplu clasic de această situație este problema de a determina puterea curenților într-o formă cubică, alcătuit din aceeași rezistență.Din cauza potențialului de circuit simetrie ale punctelor 2,3,6, precum punctele 4,5,7 va fi aceeași, ele pot fi conectate, deoarece nu se va schimba în ceea ce privește repartizarea actuală, dar schema va fi simplificată considerabil.Astfel, legea lui Kirchhoff pentru circuitul Permite ușor de realizat calcul complex a circuitului DC.