Године 1845. Густав Кирцххофф (немачки физичар) уводи низ закона који се баве струјом и напоном у електричним круговима. Кирцххоффови закони се обично називају КЦЛ (Кирцххоффс Цуррент Ацт) и КВЛ (Кирцххоффс Волтаге Лав). КВЛ наводи да је алгебарска сума напона на чвору у затвореном колу једнака нули. Закон КЦЛ каже да је у затвореном колу улазна струја на чвору једнака струји која одлази на чвор. Када у упутству о отпорницима уочимо да се може наћи један еквивалентан отпор (РТ) када је више отпорника повезано серијски или паралелно, ови кругови покоравајте се Омовом закону . Али, сложено електричних кола , не можемо користити овај закон за израчунавање напона и струје. За ове врсте прорачуна можемо користити КВЛ и КЦЛ.
Кирцххофф-ови закони
Кирххофови закони се углавном баве напоном и струјом у електричним круговима. Ови закони се могу разумети као резултати Маквеллових једначина у граници ниске фреквенције. Савршени су за једносмерне и наизменичне кругове на фреквенцијама где су таласне дужине електромагнетног зрачења врло велике када упоређујемо са другим круговима.
Кирцххофф'с Цирцуит Лавс
Постоје различити односи између напона и струја електричног кола. Ове везе одређују Кирцххоффс закони као што су КВЛ и КЦЛ. Ови закони се користе за одређивање импедансе сложене мреже или еквивалентног електричног отпора и струја које теку у неколико грана н / в.
Кирцххофф Цуррент Лав
КЦЛ или Кирцххоффсов тренутни закон или први Кирцххоффсов закон каже да је укупна струја у затвореном колу, улазна струја на чвору једнака струји која одлази на чвор или је алгебарски зброј струје на чвору у електронском колу једнак нули.
Кирцххофф-ов актуелни закон
На горњем дијаграму, струје су означене са а, б, ц, д и е. Према закону КЦЛ, улазне струје су а, б, ц, д, а излазне струје е и ф са негативном вредношћу. Једначина се може записати као
а + б + ц + д = е + ф
Генерално у електричном колу, појам чвор се односи на спој или везу више компоненти или елемената или траке за ношење струје попут компонената и каблова. У затвореном колу мора постојати проток струје било у или изван траке чвора. Овај закон се користи за анализу паралелних кола.
Кирцххоффов закон о напону
КВЛ или Кирцххофф-ов закон напона или Кирцххоффс-ов други закон кажу да је алгебарска сума напона у затвореном колу једнака нули или је алгебарска сума напона на чвору једнака нули.
Кирцххофф-ов закон о напону
Овај закон се бави напоном. На пример, објашњено је горње коло. Извор напона ‘а’ повезан је са пет пасивних компонената, наиме б, ц, д, е, ф које имају разлике напона на себи. Аритметички се разлика напона између ових компоненти сабира, јер су те компоненте повезане у серију. Према закону КВЛ, напон на пасивним компонентама у колу је увек једнак и супротан извору напона. Дакле, збир разлика напона на свим елементима у колу увек је нула.
а + б + ц + д + е + ф = 0
Уобичајени услови теорије једносмерних токова
Уобичајени једносмерни круг састоји се од различитих теоријских термина
Струјно коло: Коло једносмерне струје је проводна трака затворене петље у којој тече електрична струја
Путања: Једна трака се користи за повезивање извора или елемената
Чвор: Чвор је веза у колу где је више елемената повезано заједно, а означава се тачком.
Подружница: грана је појединачни или скуп елемената који су повезани између два чвора попут отпорника или извора
Петља: Петља у колу је затворена путања, где ниједан елемент или чвор кола нису испуњени више пута.
Месх: Мрежа не садржи затворену путању, али је једна отворена петља и не садржи никакве компоненте унутар мреже.
Пример Кирцххофф-ових закона
Коришћењем овог кола можемо израчунати проток струје у отпорнику 40Ω
Пример кола за КВЛ и КЦЛ
Горњи круг се састоји од два чвора, наиме А и Б, три гране и две независне петље.
Примените КЦЛ на горњи круг, тада можемо добити следеће једначине.
На чворовима А и Б можемо добити једначине
И1 + И2 = И2 и И2 = И1 + И2
Користећи КВЛ, једначине можемо добити следеће једначине
Из петље1: 10 = Р1 Кс И1 + Р2 Кс И2 = 10И1 + 40И2
Из петље2: 20 = Р2 Кс И2 + Р2 Кс И3 = 20И2 + 40И3
Из петље3: 10-20 = 10И1-20 И2
Једначина И2 може се преписати као
Једначина1 = 10 = 10И1 + 40 (И1 + И2) = 50 И1 + 40 И2
Једначина 2 = 20 = 20И2 +40 (И1 + И2) = 40 И1 + 60 И2
Сада имамо две истовремене једначине које се могу свести тако да дају вредности И1 и И2
Замена И1 у терминима И2 даје вредност И1 = -0,143 ампера
Замена И2 у терминима И1 даје вредност И2 = +0,429 ампера
Знамо једначину И3 = И1 + И2
Проток струје у отпорнику Р3 записан је као -0,143 + 0,429 = 0,286 ампера
Напон на отпорнику Р3 записан је као: 0,286 к 40 = 11,44 волти
Знак –ве за „И“ је смер смера протока струје који је првобитно био погрешан. У ствари, батерија од 20 волти пуни батерију од 10 волти.
Ово је све о томе Кирцхоффови закони , који укључује КВЛ и КЦЛ. Ови закони се користе за израчунавање струје и напона у линеарном колу, а такође можемо користити анализу петље за израчунавање струје у свакој петљи. Поред тога, било каква питања у вези са овим законима, дајте своје драгоцене предлоге коментаром у одељку за коментаре испод.
Фото кредити:
- Кирцххофф-ови закони од блогспот
- Пример Кирцхофф-ових закона електроника-туторијали
