Pravila Kirchhoff je

click fraud protection

slavni nemški fizik Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887), ki je diplomiral na Univerzi v Königsberg, kot predsednik matematične fizike na Univerzi v Berlinu, na podlagi eksperimentalnih podatkov in Ohmov zakon prejel vrsto pravil, ki nam omogoča analizirati zapletenih električnih tokokrogov.Tako je bilo in se uporabljajo v elektrodinamiki pravila Kirchhoff.

prvi (pravilo vozlišča) je v bistvu zakon o ohranitvi naboja v kombinaciji s pogojem, da se stroški ne rodi in ne izginejo v dirigenta.To pravilo velja za vozlišča električnih tokokrogov, tjtočka kroga, v katerem se steka tri ali več vodnikov.

Če vzamemo pozitivno smer toka v tokokrogu, ki je primerna za vozliščnih tokov, in tisti, ki se premika - za negativna, je vsota tokov v vsakem vozlišču je enaka nič, ker se stroški ne morejo kopičijo v mestu:

i = n

Σ Iᵢ = 0,

i = l

Z drugimi besedami, število dajatev, ki ustrezajo vozlišča na časovno enoto, je enako številu stroškov, ki gredo iz dane točke v istem časovnem obdobju.

Kirchhoff je drugo pravilo - posplošitev Ohmov zakon in se nanaša na zaprtih kontur razvejano verigo.

V vsakem zaprti zanki, naključno izbrani v zapletenem električnem tokokrogu, bo algebraična vsota zmnožkov sil tokov in upornosti posameznih odsekih konturo enaka algebraično vsoto emm v tem vezju:

i = n₁ i = n₁

Σ Iᵢ Rᵢ = Σ Ei,

i = se pravila li = l

Kirchhoff pogosto uporablja za določitev vrednosti trenutne moči na območjih kompleksnega vezja, ko upor in nastavite parametre trenutnih virov.Razmislite o uporabi pravil postopka za primer izračuna verige.Ker so enačbe, ki uporabljajo pravila Kirchhoff, so pogosti enačb, bi bilo število enako številu neznank.Če vzorec vsebuje verigo m vozlišč in n profili (panoge), je prvo pravilo, da lahko naredite (m - 1) neodvisne enačbe, in z uporabo drugega predpisa, čeprav (n - m + 1) neodvisne enačbe.

Ukrep 1. izbrati smer tokov samovoljno, ob spoštovanju "pravilo" teče ven in noter, vozlišče ne more biti vir ali možganov stroške.Če izberete smer toka se zmotite, potem bo vrednost te trenutne sile negativen.Toda smer sedanjih virov niso samovoljni, jih narekuje način vključitve polov.

Ukrep 2. Enačba tokov, ki ustrezajo pravilom prvega Kirchhoff za vozlišča b:

I₂ - I₁ - I₃ = 0

Ukrep 3. napisati enačbe, ki ustrezajo drugim pravilom Kirchhoff, ampak pre-izberite dva neodvisna vezij.V tem primeru, obstajajo tri možnosti: leva zanka {badb}, Right {bcdb} zanko in zanka okoli celotnega tokokroga {badcb}.

Ker je treba najti le tri jakost, smo se omejili na dveh krogov.Smer prečkanje ni važno, tokovi in ​​EMF se štejejo za pozitivne, če sovpadajo s smerjo prečkanje.Pojdi okoli konture {badb} nasprotni Enačba je:

I₁R₁ + I₂R₂ = ε₁

drugem krogu se zavežejo k velikim obročem {badcb}:

I₁R₁ - I₃R₃ = ε₁ - ε₂

akcijo 4. sedaj predstavljajo sistem enačb, ki je dokaj enostavno rešiti.

Uporaba pravil Kirchhoff je, lahko narediš dokaj zapletene algebrskih enačb.Položaj je lažje, če je vezje vsebuje nekatere simetrične elemente, v tem primeru morda obstaja vozlišča z istim potencialnim in podružnice verige z enakimi tokov, ki močno poenostavlja enačbo.

Klasičen primer tega položaja je problem določanja jakosti tokov v kubični obliki, sestavljeno iz istega odpora.Zaradi potencialov simetrije vezju točk 2,3,6 ter točk bo 4,5,7 biti enaka, da se lahko priključi, saj ne bo spreminjala glede na trenutno razporeditvijo, vendar shema bo bistveno poenostavljen.Tako zakon Kirchhoff za vezje omogoča enostavno izvesti kompleksno izračun DC tokokroga.