Kirchhoff-törvények

híres német fizikus Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887), a diploma a University of Königsberg, mint szék a matematikai fizika a University of Berlin, alapján kísérleti adatok és Ohm törvénye kapott több szabályt, amely lehetővé teszi számunkra, hogy elemezzük komplex elektronikus áramkörök.Tehát voltak, és használják az elektrodinamika szabályok Kirchhoff.

első (szabály csomópont) van, lényegében a törvény megőrzése díj kombinálva a feltétellel, hogy a díjak nem született, és nem tűnnek el a karmester.Ez a szabály vonatkozik a csomópontok az elektromos áramkörök, azazpont áramkör, amely konvergál a három vagy ennél több vezetéket.

Ha vesszük a pozitív irányba az áram az, amely alkalmas a csomópont áramlatok, és az egyik, ami mozog - a negatív, az összeg az áramlatok minden csomópont nullának kell lennie, mert a költségeket nem lehet felhalmozni a helyszínen:

i = n

Σ Iᵢ = 0,

i = l

Más szóval, a szám a díjak, amelyek megfelelnek a csomópont egységnyi idő megegyezik a száma díjak, ami megy egy adott ponton az azonos ideig.

Kirchhoff második szabály - általánosítása Ohm-törvény vonatkozik a zárt kontúrok elágazó láncú.

Mindenesetre zárt kör, véletlenszerűen kiválasztott egy komplex elektromos áramkört, az algebrai összege a termék erőinek áramok és ellenállások a megfelelő szakaszai a kontúr egyenlő lesz az algebrai összege az EMF ebben az áramkörben:

i = ni i = ni

Σ Iᵢ Rᵢ = Σ Ei,

i = li = l

Kirchhoff szabályok gyakran használják, hogy meghatározzák az értékeket a jelenlegi erőssége a következő területeken komplex áramkört, amikor az ellenállás és állítsa be a paramétereket a jelenlegi forrásokból.Megítélése szerint az eljárási szabályokat a példa a számítási lánc.Mivel az egyenletek, melyek a Kirchhoff szabályokat, amelyek közösek algebrai egyenletek, a szám meg kell egyeznie az ismeretlenek száma.Ha a minta egy lánc m csomópontok és n szakaszok (ágak), ez az első szabály, tudod, hogy egy (m - 1) független egyenletek, és a második szabályt, akkor is (n - m + 1) független egyenletek.

Akció 1. válassza ki az irányt az áramok önkényesen, tiszteletben tartva a "szabály" áramlik ki és be, a csomópont nem lehet a forrás, vagy a csatorna díjakat.Ha kiválasztja az aktuális irányba hibázik, akkor az értéke ennek a hatályban negatív lesz.De az irányt a jelenlegi forrásokból nem önkényes, ők diktálják az utat a felvételét a pólusok.

Akció 2. egyenlete áram megfelel az első Kirchhoff szabályt a Node B:

I₂ - Ii - I₃ = 0

Akció 3. levelet az egyenletek megfelelő Kirchhoff második szabály, de előválasztó két független áramkörök.Ebben az esetben három lehetséges opció: a bal hurok {Badb}, Jobb {} bcdb hurok és hurkot a teljes áramkör {} badcb.

Mivel szükséges, hogy megtalálja csak három áramerősség, korlátozzuk magunkat két kör.Az irány bejárás nem számít, áramlatok és EMF tekintik pozitívnak, ha azok megegyeznek az irányt bejárás.Körbejárja a kontúr {} Badb járásával ellentétes egyenlet:

I₁R₁ + I₂R₂ = ε₁

második fordulóban kötelezzék el magukat egy nagy gyűrű {} badcb:

I₁R₁ - I₃R₃ = ε₁ - ε₂

4. fellépés. teszik ki egyenletrendszerré, ami elég könnyű megoldani.

használata Kirchhoff-törvények, meg tudod csinálni meglehetősen összetett algebrai egyenletek.A helyzet könnyebb, ha az áramkör tartalmaz bizonyos szimmetrikus elemek, ebben az esetben előfordulhat, hogy a csomópontok ugyanazon potenciális és elágazó láncú egyenlő áramok, ami nagyban leegyszerűsíti az egyenletet.

A klasszikus példa erre a helyzetre a probléma a meghatározó ereje a áramok egy kocka alakú, alkotja azonos ellenállást.Mivel a szimmetria áramkör lehetőségeit pontok 2,3,6, valamint pontokat 4,5,7 ugyanaz lesz, akkor lehet csatlakoztatni, mivel ez nem fogja megváltoztatni a feltételeket a jelenlegi elosztási, de a támogatási rendszer egyszerűsítését jelentősen.Így Kirchhoff-törvény áramkör Lehetővé teszi könnyen végre komplex számítás a DC áramkör.