Acasă | Despre noi | feedback-ul
Calculul lanturi ramificate, de exemplu, prin găsirea actualelor forțe în unele ramuri ale sale, se simplifică în mod considerabil atunci când se aplică regula Kirchhoff decât atunci când se aplică legea generalizată lui Ohm la toate ramurile sale individuale (G. R. Kirchhoff (1824-1887) - fizician german). Aceste reguli sunt două. Primul dintre acestea se referă la nodurile lanțului. Orice punct de ramificație al unui circuit în care se convertesc cel puțin trei conductori de curent se numește un nod. Atunci când acest curent care intră în nodul considerat a avea un semn (de exemplu, pozitiv), iar curentul care iese din nodul, - având semnul opus (de exemplu negativ).
Prima regulă Kirchhoff: suma algebrică a curenților care converg la un nod este zero
De exemplu, cu referire la Figura 24, prima regulă Kirchhoff este scrisă ca:
Prima regulă Kirchhoff rezultă din legea conservării încărcăturii electrice. Într-adevăr, în cazul curentului permanent la starea de echilibru, nu trebuie să se acumuleze nicio încărcătură electrică în nici un punct al conductorului și în oricare dintre secțiunile sale. În caz contrar, împreună cu încărcăturile, câmpul electric ar varia, de asemenea, în timp și, prin urmare, curenții nu ar putea rămâne constanți.
a doua regulă Kirchhoff: pentru orice buclă închisă ramificată suma algebrică a lanțului de produse ale forțelor curenților în anumite zone ale circuitului pe rezistența porțiunilor respective este egală cu suma algebrică a tensiunii în acest circuit
Fiecare dintre produsele IR din (19.2) determină diferența de potențial care ar exista între capetele secțiunii corespunzătoare dacă emf-ul în ea este zero, adică acest produs este căderea de tensiune cauzată de curentul care trece prin R. Prin urmare, a doua regulă Kirchhoff poate fi exprimată după cum urmează: pentru orice contur închis, suma algebrică a tuturor picăturilor de tensiune este egală cu suma algebrică a tuturor EMF-urilor din acest circuit.
Luați în considerare un contur format din trei secțiuni (Figura 25). Direcția de eludare în sensul acelor de ceasornic va fi considerată pozitivă, observând că alegerea acestei direcții este complet arbitrară. Toți curenții care coincid în direcția cu direcția by-pass-ului de circuit sunt considerați pozitivi, care nu coincid cu direcția de ocolire - negativă. Sursele de EMF sunt considerate pozitive dacă creează un curent orientat spre ocolirea circuitului. Apoi aplicăm legea generalizată a Ohm la fiecare dintre cele trei secțiuni (vezi (18.5)):
Adăugând aceste egalități, ajungem după reducerea tuturor potențialelor la formula (19.2), adică la cea de-a doua regulă a lui Kirchhoff. Astfel, ecuația (19.2) este o consecință a legii lui Ohm pentru secțiunile neomogene ale unui lanț.
Atunci când se calculează circuitele DC ramificate folosind regulile Kirchhoff, este necesar:
- selectați o direcție arbitrară a curentului pe toate secțiunile circuitului; direcția actuală a curenților este determinată la rezolvarea problemei - dacă curentul dorit este pozitiv, atunci direcția sa a fost aleasă corect, direcția negativă - direcția sa adevărată este opusă celei alese;
- alege direcția de bypass de circuit și aderă strict la acesta; produsul IR este pozitiv dacă direcția curentului din această secțiune coincide cu direcția bypass-ului și invers. CEM care acționează în direcția aleasă de ocol sunt considerate pozitive, contra - negative;
- să compun cât mai multe ecuații posibil, astfel încât numărul lor să fie egal cu numărul de cantități necunoscute (toate impedanțele și EMF ale circuitului în cauză trebuie să intre în sistemul de ecuații). Trebuie să se asigure că unele ecuații nu sunt o consecință a altora;
- dacă există noduri N într-un lanț ramificat, atunci ecuațiile independente de tipul (19.1) pot fi create numai pentru nodurile N-1, deoarece ecuația ultimului nod va fi o consecință a celor anterioare. Dacă se pot distinge mai multe contururi închise într-un lanț ramificat, atunci ecuațiile independente de tipul (19.2) pot fi făcute numai pentru acele contururi care nu sunt obținute ca urmare a suprapunerii celor deja luate în considerare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: