Kirchhoff s Noteikumi

click fraud protection

slavenais vācu fiziķis Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887), beidzis Kēnigsbergas universitāte, priekšsēdētājas matemātiskās fizikas Universitātes Berlīnē, pamatojoties uz eksperimentāliem datiem un Oma likums saņēma vairākus noteikumus, kas ļauj mums analizēt sarežģītu elektrisko ķēžu.Tātad tur bija, un tiek izmantoti elektrodinamikas noteikumi Kirchhoff.

pirmais (noteikums mezgliem), ir, būtībā, likums saglabāšanu maksas kombinācijā ar nosacījumu, ka maksājumi nav dzimuši un neizzūd vadītājā.Šis noteikums attiecas uz mezgliem elektrisko ķēžu, t.i.punkts ķēde, kurā konverģē trīs vai vairāk strāvas vadītājus.

Ja mēs ņemtu pozitīvo virzienu strāvas ķēdes, kas ir piemērota, lai mezglu straumes, un viens, kas kustas - par negatīvo, summa straumju jebkurā mezglā jābūt nulle, jo maksājumi nevar uzkrāties vietnē:

i = n

Σ Iᵢ = 0,

i = l

Citiem vārdiem sakot, maksas numuru, kas atbilst mezglu laika vienībā ir vienāds ar skaitu, maksu, kas iet no konkrētā brīdī tajā pašā laika periodā.

Kirchhoff otrais noteikums - ir par Oma likums vispārināšana un attiecas uz slēgtām kontūrām sazarotu ķēdi.

Jebkurā slēgtā kontūra, nejauši izvēlēta sarežģītā elektriskās ķēdes, algebriskā summa produktu spēkiem strāvu un pretestību attiecīgo sadaļās kontūras būs vienāda ar algebrisko summu EMF šajā ķēdē:

i = n₁ i = n₁

Σ Iᵢ Rᵢ = Σ Ei,

i = li = l

Kirchhoff normatīvus bieži izmanto, lai noteiktu vērtības pašreizējo stiprumu jomās kompleksa ķēdes, kad pretestība un iestatīt parametrus pašreizējo avotiem.Apsveriet piemērošanu reglamentu piemēra aprēķinu ķēdē.Tā kā vienādojumi, kas izmanto Kirchhoff noteikumus, ir kopīgas algebrisko vienādojumu, to skaits būtu vienāds skaits nezināmo.Ja paraugs satur ķēdi m mezglu un n sadaļās (filiāles), tas ir pirmais noteikums, jūs varat veikt (m - 1) neatkarīgas vienādojumi, un izmantojot otro noteikums, pat (n - m + 1) neatkarīgas vienādojumi.

Action 1. izvēlēties virzienu straumes patvaļīgā veidā, ievērojot "noteikumu" plūst iekšā un ārā, mezglu nevar būt avots vai drenāžas maksas.Ja izvēlaties pašreizējo virzienu jūs kļūdāties, tad vērtība šo pašreizējo spēkā būs negatīvs.Bet virziens pašreizējo avotiem nav patvaļīgi, tie diktē veidā iekļaušanu poliem.

Action 2. Par strāvu atbilst pirmajai Kirchhoff valdīšanas par mezglu b vienādojumu:

I₂ - I₁ - I₃ = 0

Action 3. rakstīt vienādojumus atbilst Kirchhoff otrā noteikuma, bet pirms izvēlieties divus neatkarīgus ķēdēm.Šajā gadījumā, ir trīs iespējamie varianti: kreisais cilpa {badb}, Right {bcdb} cilpu un cilpa ap visu ķēdi {badcb}.

Tā kā ir nepieciešams, lai atrastu tikai trīs strāvas stiprumu ampēros, mēs ierobežojam sevi divās ķēdēs.Par šķērsošana virziens nav jautājums, straumes un EMF tiek uzskatīta par pozitīvu, ja tie sakrīt ar virzienu šķērsošana.Iet apkārt kontūru {badb} pretēji pulksteņrādītāja Vienādojums ir:

I₁R₁ + I₂R₂ = ε₁

otrajā kārtā apņemties lielu gredzenu {badcb}:

I₁R₁ - I₃R₃ = ε₁ - ε₂

darbībā 4. tagad veido sistēmu vienādojumu, kas ir diezgan viegli atrisināt.

Izmantojot Kirchhoff s noteikumus, jūs varat darīt diezgan sarežģītas algebriskās vienādojumu.Situācija ir vieglāk, ja ķēde ir atsevišķas simetriskas elementus, šajā gadījumā var būt mezgli ar tādu pašu potenciālu un filiāles ķēdes ar vienādiem straumes, kas ievērojami vienkāršo vienādojumu.

Klasisks piemērs no šīs situācijas ir problēma noteikt izturību strāvu kubveida formas, kas sastāv no paša pretestību.Sakarā ar simetrija ķēdes potenciālu punktiem 2,3,6, kā arī punktus 4,5,7 būs tāda pati, tās var savienot, jo tas nemainīs ziņā pašreizējā sadalījuma, bet shēma tiks ievērojami vienkāršoti.Tādējādi, Kirchhoff likums par ķēdes Ļauj viegli veikt sarežģītus aprēķinus DC ķēdē.