В 1845 году Густав Кирхгоф (немецкий физик) вводит свод законов, касающихся тока и напряжения в электрических цепях. Законы Кирхгофа обычно называют KCL (Закон Кирхгофа по току) и KVL (Закон Кирхгофа по напряжению). KVL утверждает, что алгебраическая сумма напряжения в узле замкнутой цепи равна нулю. Закон KCL гласит, что в замкнутой цепи входящий ток в узле равен току, выходящему из узла. Когда мы наблюдаем в руководстве по резисторам, что одно эквивалентное сопротивление (RT) может быть найдено, когда несколько резисторов подключены последовательно или параллельно, эти схемы подчиняться закону Ома . Но в комплексе электрические схемы , мы не можем использовать этот закон для расчета напряжения и тока. Для таких расчетов мы можем использовать KVL и KCL.

Законы Кирхгофа

Законы Кирхгофа в основном касаются напряжения и тока в электрических цепях. Эти законы можно понимать как результаты уравнений Максвелла в пределе низких частот. Они идеально подходят для цепей постоянного и переменного тока на частотах, где длины волн электромагнитного излучения очень велики по сравнению с другими цепями.

Окружные законы Кирхгофа

Между напряжениями и токами в электрической цепи существуют различные соотношения. Эти отношения определяются законами Кирхгофа, такими как KVL и KCL. Эти законы используются для определения полного сопротивления сложной сети или эквивалентного электрического сопротивления и токов, протекающих в нескольких ветвях н / в.

“что движется в электронике ”

Текущий закон Кирхгофа

KCL или закон тока Кирхгофа или первый закон Кирхгофа гласит, что полный ток в замкнутой цепи, входящий ток в узле равен току, выходящему в узле, или алгебраическая сумма тока в узле в электронной цепи равна нулю.

Действующий закон Кирхгофа

На приведенной выше диаграмме токи обозначены как a, b, c, d и e. Согласно закону KCL, входящие токи равны a, b, c, d, а выходящие токи - e и f с отрицательными значениями. Уравнение можно записать как

а + б + с + г = е + е

Обычно в электрической цепи термин узел относится к стыку или соединению несколько компонентов или элементов или токопроводящие дорожки, такие как компоненты и кабели. В замкнутой цепи должен существовать ток, протекающий в полосе узла или из него. Этот закон используется для анализа параллельных цепей.

Закон Кирхгофа о напряжении

KVL или закон напряжения Кирхгофа или второй закон Кирхгофа гласит, что алгебраическая сумма напряжения в замкнутой цепи равна нулю или алгебраическая сумма напряжения в узле равна нулю.

Закон Кирхгофа о напряжении

Этот закон касается напряжения. Например, объясняется приведенная выше схема. Источник напряжения «a» соединен с пятью пассивными компонентами, а именно b, c, d, e, f, имеющими разность напряжений на них. Арифметически разница напряжений между этими компонентами складывается, потому что эти компоненты соединены последовательно. Согласно закону KVL, напряжение на пассивных компонентах в цепи всегда равно и противоположно источнику напряжения. Следовательно, сумма разностей напряжений на всех элементах в цепи всегда равна нулю.

а + б + с + г + е + е = 0

Общие термины теории цепей постоянного тока

Общая цепь постоянного тока состоит из различных теоретических терминов:

Схема: Цепь постоянного тока - это токопроводящая дорожка с замкнутым контуром, по которой протекает электрический ток.
Дорожка: Одна полоса используется для соединения источников или элементов
Узел: Узел - это соединение в цепи, где несколько элементов соединены вместе, и обозначено точкой.
Ответвляться: ветвь - это один или набор элементов, которые связаны между двумя узлами, такими как резисторы или источник
Петля: Петля в цепи - это замкнутый путь, где ни один элемент схемы или узел не встречается более одного раза.
Сетка: Сетка не содержит замкнутого пути, но представляет собой единственный открытый цикл, и он не содержит никаких компонентов внутри сетки.

Пример законов Кирхгофа

Используя эту схему, мы можем рассчитать текущий ток в резисторе 40 Ом.

Пример схемы для KVL и KCL

Вышеупомянутая схема состоит из двух узлов, а именно A и B, трех ветвей и двух независимых петель.

Применив KCL к указанной выше схеме, мы можем получить следующие уравнения.

В узлах A и B мы можем получить уравнения

I1 + I2 = I2 и I2 = I1 + I2

Используя KVL, уравнения мы можем получить следующие уравнения

Из цикла 1: 10 = R1 X I1 + R2 X I2 = 10I1 + 40I2
Из цикла 2: 20 = R2 X I2 + R2 X I3 = 20I2 + 40I3
Из цикла 3: 10-20 = 10I1-20 I2

Уравнение I2 можно переписать как

Уравнение 1 = 10 = 10I1 + 40 (I1 + I2) = 50 I1 + 40 I2
Уравнение 2 = 20 = 20I2 +40 (I1 + I2) = 40 I1 + 60 I2

“я радиоантенна самодельная ”

Теперь у нас есть два параллельных уравнения, которые можно свести к значениям I1 и I2.

Замена I1 на I2 дает значение I1 = -0,143 Ампер.
Замена I2 на I1 дает значение I2 = +0,429 Ампер.

Мы знаем уравнение I3 = I1 + I2

Протекание тока в резисторе R3 записывается как -0,143 + 0,429 = 0,286 Ампер.
Напряжение на резисторе R3 записывается как: 0,286 x 40 = 11,44 вольт.

Знак –ve для «I» означает, что изначально предпочтительное направление потока тока было неправильным. Фактически, аккумулятор на 20 В заряжает аккумулятор на 10 В.

Это все о Законы Кирхгофа , в который входят KVL и KCL. Эти законы используются для расчета тока и напряжения в линейной цепи, и мы также можем использовать анализ контура для вычисления тока в каждом контуре. Кроме того, любые вопросы относительно этих законов, пожалуйста, дайте свои ценные предложения, комментируя в разделе комментариев ниже.

Фото: