fisikawan Jerman yang terkenal Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887), lulusan dari University of Konigsberg, sebagai ketua fisika matematika di Universitas Berlin, berdasarkan data eksperimen dan hukum Ohm menerima sejumlah aturan yang memungkinkan kita untuk menganalisis rangkaian listrik yang kompleks.Jadi ada dan digunakan dalam elektrodinamika aturan Kirchhoff.
pertama (rule node) adalah, pada dasarnya, hukum kekekalan muatan dalam kombinasi dengan kondisi bahwa biaya yang tidak lahir dan tidak hilang dalam konduktor.Aturan ini berlaku untuk node dari rangkaian listrik, yaitutitik sirkuit di mana menyatu tiga atau lebih konduktor.
Jika kita mengambil arah positif dari arus dalam sirkuit, yang cocok untuk arus node, dan salah satu yang bergerak - untuk negatif, jumlah arus pada setiap node harus nol, karena biaya tidak dapat terakumulasi dalam situs:
i = n
Σ Iᵢ = 0,
i = l
Dengan kata lain, jumlah biaya yang sesuai dengan node per unit waktu sama dengan jumlah biaya, yang pergi dari suatu titik tertentu dalam periode waktu yang sama.Aturan kedua
Kirchhoff - generalisasi dari hukum Ohm dan berhubungan dengan kontur tertutup bercabang rantai.
Dalam setiap loop tertutup, yang dipilih secara acak di sirkuit listrik yang kompleks, jumlah aljabar dari produk-produk dari kekuatan arus dan resistensi dari bagian masing-masing kontur akan sama dengan jumlah aljabar dari emf di sirkuit ini:
i = n₁ i = n₁
Σ Iᵢ Rᵢ = Σ Ei,
i = aturan li = l
Kirchhoff sering digunakan untuk menentukan nilai dari kekuatan saat ini di bidang sirkuit kompleks ketika perlawanan dan mengatur parameter dari sumber arus.Mempertimbangkan penerapan aturan prosedur contoh rantai perhitungan.Karena persamaan yang menggunakan aturan Kirchhoff, yang umum persamaan aljabar, angka harus sama dengan jumlah yang tidak diketahui.Jika sampel mengandung rantai m node dan n bagian (cabang), itu adalah aturan pertama Anda dapat membuat (m - 1) persamaan independen, dan menggunakan aturan kedua, bahkan (n - m + 1) persamaan independen.
Action 1. memilih arah arus secara sewenang-wenang, menghormati "aturan" yang mengalir masuk dan keluar, node tidak dapat menjadi sumber atau menguras biaya.Jika Anda memilih arah arus Anda membuat kesalahan, maka nilai kekuatan saat ini akan negatif.Tapi arah sumber arus tidak sewenang-wenang, mereka ditentukan oleh cara masuknya kutub.
Action 2. Persamaan arus yang sesuai dengan aturan yang pertama Kirchhoff untuk node b:
I₂ - I₁ - I₃ = 0
Action 3. menulis persamaan sesuai dengan aturan kedua Kirchhoff, tapi pra-pilih dua sirkuit independen.Dalam hal ini, ada tiga kemungkinan pilihan: loop kiri {} badb, Kanan {} bcdb lingkaran dan lingkaran di sekitar seluruh rangkaian {} badcb.
Karena itu perlu untuk menemukan hanya tiga ampere, kita membatasi diri untuk dua sirkuit.Arah traversal tidak penting, arus dan EMF dianggap positif jika mereka bertepatan dengan arah traversal.Pergi sekitar kontur {} badb berlawanan persamaan menjadi:
I₁R₁ + I₂R₂ = ε₁
putaran kedua berkomitmen untuk cincin besar {} badcb:
I₁R₁ - I₃R₃ = ε₁ - ε₂
Action 4. sekarang account untuk sistem persamaan, yang cukup mudah untuk dipecahkan.
Menggunakan aturan Kirchhoff, Anda dapat melakukan persamaan aljabar yang cukup kompleks.Situasi ini lebih mudah jika rangkaian mengandung unsur simetris tertentu, dalam hal ini mungkin ada node dengan potensi dan cabang rantai yang sama dengan arus yang sama, yang sangat menyederhanakan persamaan.
Sebuah contoh klasik dari situasi ini adalah masalah penentuan kekuatan arus dalam bentuk kubik, terdiri dari perlawanan yang sama.Karena potensi sirkuit simetri poin 2,3,6, serta poin 4,5,7 akan sama, mereka dapat terhubung, karena tidak akan berubah dalam hal distribusi saat ini, tetapi skema akan disederhanakan.Dengan demikian, hukum Kirchhoff untuk rangkaian Memungkinkan mudah untuk melakukan perhitungan kompleks sirkuit DC.
