Ο πρώτος νόμος του Krichhoff
Ο Kirchhoff's δίνει δύο νόμους:Ο πρώτος νόμος δηλώνει ότι το συνολικό ρεύμα που εισέρχεται σε μια διασταύρωση ισούται με το συνολικό ρεύμα που εξέρχεται στη διασταύρωση ή σε μια διασταύρωση, το αλγεβρικό σύνολο των ρευμάτων είναι μηδέν. Δεδομένου ότι το φορτίο δεν μπορεί να σχηματιστεί ή να καταστραφεί σε μια διασταύρωση, όποιο ρεύμα εισέρχεται σε αυτό πρέπει επίσης να το εγκαταλείψει. Επειδή το φορτίο δεν μπορεί να εξέλθει από το καλώδιο, πρέπει να κυκλοφορήσει γύρω από το κύκλωμα.
Ο δεύτερος νόμος του Kirchhoff :ο δεύτερος νόμος του Kirchhoff, γνωστός και ως κανόνας βρόχου (ή πλέγματος) του Kirchhoff ή του Kirchhoff ο δεύτερος κανόνας, βεβαιώνει ότι: για οποιονδήποτε κλειστό βρόχο το άθροισμα των διαφορών δυναμικού (τάσεις) είναι μηδέν.
Ο πρώτος νόμος του Kirchhoff
Στη φυσική, οι νόμοι του Kirchhoff περιγράφουν πώς το ρεύμα ρέει μέσα από ένα κύκλωμα και πώς η τάση ποικίλλει σε έναν βρόχο κυκλώματος. Οι αρχές βοηθούν στην απλοποίηση κυκλωμάτων με πολυάριθμα δίκτυα αντίστασης, τα οποία είναι συνήθως δύσκολο να επιλυθούν λόγω της χρήσης σειριακών και παράλληλων αντιστάσεων.
Το συνολικό αλγεβρικό άθροισμα των ρευμάτων σε ένα δίκτυο αγωγών που συναντώνται σε μια τοποθεσία είναι μηδέν, σύμφωνα με τον Kirchhoff's ισχύων νόμος, κοινώς γνωστός ως κανόνας διασταύρωσης του Kirchhoff. Ο νόμος μπορεί να συνοψιστεί ως εξής:το άθροισμα των ρευμάτων που εισέρχονται σε μια διασταύρωση ισούται με το άθροισμα των ρευμάτων που εξέρχονται από αυτή τη διασταύρωση. Ο νόμος απεικονίζεται σε μορφή διαγράμματος στα παρακάτω διαγράμματα:
Στο παραπάνω σχήμα A: το άθροισμα είναι i1+i2=i3
Στο παραπάνω σχήμα B: το άθροισμα είναι i1=i2+i3+i4
Στο σχήμα Γ, το άθροισμα είναι i1+i2+i3 =0
Όλα τα ρεύματα φαίνεται να ρέουν στο τελευταίο διάγραμμα, αλλά κανένα δεν φαίνεται να ρέει έξω. Αυτό μπορεί να φαίνεται περίεργο, αλλά δεν είναι παζλ. Για την επίλυση ενός προβλήματος, οι κατευθύνσεις των επιμέρους ρευμάτων επιλέγονται τυχαία. Ορισμένα ρεύματα έχουν αρνητική τιμή καθώς λύνεται το πρόβλημα, υπονοώντας ότι η πραγματική ροή ρεύματος είναι στην αντίθετη κατεύθυνση από αυτήν που επιλέχθηκε αρχικά. Εάν η τιμή του ρεύματος είναι θετική, η κατεύθυνση του ρεύματος είναι ίδια με εκείνη που ήταν όταν επιλέχθηκε για πρώτη φορά.
Νόμος τάσης του Kirchhoff
Το άθροισμα των ηλεκτροκινητικών δυνάμεων σε έναν βρόχο ισούται με το άθροισμα των πτώσεων δυναμικού στον βρόχο, σύμφωνα με δεύτερος νόμος, συχνά γνωστός ως κανόνας βρόχου Kirchhoff ή νόμος τάσης Kirchhoff. Ωστόσο, το κατευθυνόμενο άθροισμα των τάσεων γύρω από οποιονδήποτε κλειστό βρόχο μπορεί να ειπωθεί ότι είναι μηδέν. Σε έναν κλειστό βρόχο, το άθροισμα όλων των πιθανών διαφορών σε όλα τα στοιχεία είναι μηδέν. Το παρακάτω διάγραμμα είναι ένα καλό παράδειγμα αυτού.
Η διαφορά δυναμικού Va–Vb=E1 υποδεικνύεται ως E1 στο διάγραμμα κυκλώματος.
Ομοίως, η διαφορά δυναμικού είναι Vc–Vd που συμβολίζεται με το σύμβολο –E2, δηλαδή είναι Vc–Vd=-E2 εδώ Vb–Vc=i R1 και Vd–Va=iR2 σύμφωνα με το νόμο του Ohm. Η λεγόμενη εξίσωση βρόχου γίνεται E1–E2-iR1-i R2=0 όταν αυτές οι τέσσερις σχέσεις περιλαμβάνονται στην εξίσωση. Η τιμή του ρεύματος I στο κύκλωμα υπολογίζεται πολλαπλασιάζοντας τις αντιστάσεις R1 και R2 σε ohms και τις EMF (ηλεκτροκινητικές δυνάμεις) E1 και E2 σε βολτ. Εάν E2>E1, η λύση του ρεύματος i θα είναι αρνητική τιμή.
Χρήση των νόμων του Kirchhoff
Οι κανόνες του Kirchoff χρησιμοποιούνται για την εξέταση εξαιρετικά περίπλοκων ηλεκτρικών κυκλωμάτων επειδή απλοποιούν τα κυκλώματα και κάνουν τον υπολογισμό του κβαντικού του ρεύματος και της τάσης στα κυκλώματα ευκολότερο, αφού αυτές οι αρχές κάνουν τον υπολογισμό άγνωστων ρευμάτων και τάσεων απλό. Η μόνη εξαίρεση στη χρήση αυτών των κανόνων είναι ότι ισχύουν μόνο εάν ο κλειστός βρόχος δεν έχει κυμαινόμενο μαγνητικό πεδίο, κάτι που δεν συμβαίνει πάντα.
Πρώτα παραδείγματα νόμου του Kirchhoff
Ο Τρέχων Νόμος του Kirchhoff (KCL) είναι ο πρώτος νόμος του Kirchhoff, ο οποίος ασχολείται με τη διατήρηση φορτίου σε κόμβους. Χρειάζεται να χρησιμοποιήσουμε συγκεκριμένους νόμους ή κανόνες για να καταγράψουμε την ποσότητα ή το μέγεθος του ηλεκτρικού ρεύματος που ρέει γύρω από ένα ηλεκτρικό ή ηλεκτρονικό κύκλωμα με τη μορφή εξίσωσης. Οι εξισώσεις δικτύου που χρησιμοποιούνται είναι οι νόμοι του Kirchhoff και θα εξετάσουμε τον τρέχοντα νόμο του Kirchhoff επειδή εργαζόμαστε με ρεύματα κυκλώματος (KCL).
Ένας από τους βασικούς νόμους που χρησιμοποιούνται στην ανάλυση κυκλωμάτων είναι ο Τρέχων Νόμος του Gustav Kirchhoff. Το συνολικό ρεύμα που πλησιάζει τη διασταύρωση ενός κυκλώματος είναι απολύτως ίσο με το όλο ρεύμα που αφήνει την ίδια διασταύρωση για μια παράλληλη γραμμή, σύμφωνα με τον τρέχοντα νόμο. Αυτό συμβαίνει επειδή δεν έχει πού αλλού να πάει και ως αποτέλεσμα δεν χάνεται χρέωση.
Το τρέχον IT που εξέρχεται από τη διασταύρωση σε αυτό το απλό παράδειγμα απλής διασταύρωσης είναι το αλγεβρικό άθροισμα των δύο τρεχόντων I1 και μπαίνω στον ίδιο κόμβο. IT= I1+ I2 σε αυτήν την περίπτωση.
Είναι σημαντικό να έχουμε κατά νου ότι θα μπορούσαμε επίσης να το γράψουμε σωστά ως IT– I1+ I2=0.
Συμπέρασμα
Ο Krichhoff δίνει δύο νόμους:Ο πρώτος νόμος δηλώνει ότι το συνολικό ρεύμα που εισέρχεται σε μια διασταύρωση ισούται με το σύνολο ρεύμα που φεύγει από τη διασταύρωση ή σε μια διασταύρωση, το αλγεβρικό σύνολο των ρευμάτων είναι μηδέν. Δεύτερος νόμος του Krichhoff:Ο δεύτερος νόμος του Kirchhoff, επίσης γνωστός ως κανόνας βρόχου (ή πλέγματος) του Kirchhoff, ή δεύτερος κανόνας του Kirchhoff, βεβαιώνει ότι: για οποιονδήποτε κλειστό βρόχο το καθοδηγούμενο άθροισμα δυνητικών διαφορών (τάσεις) είναι μηδέν. Στη φυσική, οι νόμοι του Kirchhoff περιγράφουν πώς το ρεύμα ρέει μέσα από ένα κύκλωμα και πώς η τάση ποικίλλει σε έναν βρόχο κυκλώματος. Το συνολικό αλγεβρικό άθροισμα των ρευμάτων σε ένα δίκτυο αγωγών που συναντώνται σε μια τοποθεσία είναι μηδέν, σύμφωνα με τον τρέχοντα νόμο του Kirchhoff.
