Lögin Kirchhoff í elekrotehnike

Í útreikningum á rafmagns hringrás AC og DC að auki frægur formúlu Ohm einnig gilda lögmál Kirchhoff er. Maðurinn, sem vinna er í tengslum við rafmagnsverkfræði, verður jafnvel á nóttunni án þess að hika að gefa skilgreiningar á hverjum tveimur lögum. Oft er það ekki nauðsynlegt að framkvæma útreikninga eins mikið og fyrir skilning á þeim ferlum.

Til baka í 1845, við þýska eðlisfræðinginn Gustav Kirhgof byggð á verkum Maxwells (verndun greiðslu og eiginleika rafstöðueiginleikar sviði) mótuð tvær reglur um að skilgreina tengsl milli spennu og straums í lokuðum rafrás. Þetta gerði það mögulegt að leysa nánast hvaða forriti vandamál sem tengjast rafmagni. Lögin Kirchhoff er notað til að reikna út línulega rafmagns hringrás, gerir það að fá klassíska línuleg jöfnuhneppi sem taka mið af spenna og straumum sem orðið þekktur eftir verkefni.

Orðalagið bendir notkun hugtaka rafmagns "hringrás hnút og útibú." Branch - er einhver tvöfaldur-hliða hringrás slóð, handahófskennt lengd hennar. Hringrás - kerfi obsessed útibú, það er, byrja andlega hreyfingu hvaða tímapunkti á hvaða útibú, í lok enn að komast inn í stað þar sem hreyfing hófst. Skiljanlegt útibú kallað "rúlla yfir", en þetta er ekki alveg rétt. Node - tiltekið stig þar sem tveimur eða fleiri greinar.

1 lögum Kirchhoff er mjög einfalt. Það er byggt á grundvallar lögum um varðveislu endurgjalds. Fyrsta lögmál Kirchhoff kemur fram: summa strauma (algebrunnar), rennur niður útibú í einum hnút er jöfn núlli. Það er, I1 + I2 + I3 = 0. Til útreikninga er gert ráð fyrir að verðmæti straumum flæðir inn hnút hefur "+" merki og leiðir "-". Svo formúlan verður stækkuð mynd af I1 + I2 - I3 = 0. Með öðrum orðum, the magn af núverandi flæða inn hnút er jafn fjölda frárennsli. Lögin Þessi Kirchhoff er mjög mikilvægt fyrir skilning á meginreglum rafbúnaði. Til dæmis, það útskýrir hvers vegna þegar tengja rafmótor vafningar á "star" eða "þríhyrningur" er ekki miilifasa skammhlaup.

2. greinar Kirchhoff er almennt notað til að reikna út lokaða lykkju með ákveðna upphæð af greinum. Það er beint samhengi við þriðja lögmál Maxwell (fasti segulsvið). Reglan segir að algebrulegt summan af spennu dropar á hverjum hringrás útibú er jöfn summu EMF gildi reiknað út fyrir öll útibú rásinni. Það er augljóst að í fjarveru lokuð hringrás rafmagns aflgjafa (EDS), sem leiðir spennufallið verður einnig að vera núll. Í fleiri stuttu máli, the uppspretta af orku er aðeins breytt til neytenda, og miðar að því að snúa aftur til upprunalegu gildi sínu. Using this lögum hefur a tala af lögun, eins og raunin er með fyrsta.

Semja hringrás jöfnu er gert ráð fyrir að tölugildi íspenna hefur jákvæð merki þegar borist átt er upphaflega framhjá hringrás (venjulega réttsælis) fellur með stefnu sinni, og neikvæð ef leiðbeiningar eru á móti. Hið sama gildir um viðnám: þegar átt núverandi er það sama og að valda framhjá, sem spennufallið á það rætur að rekja til "+" merki. Til dæmis, E1 - E2 + E3 = I1R1 - I2R2 + I3R3 + I4R4 ...

Þess vegna, framhjá öllum greinum sem tilheyra hringrás hluti kerfisins línuleg jöfnuhneppi, leysa það, það er hægt að læra öll núverandi útibú (og einingar). Leyst þann samskipti sem fást með aðferðinni úr lykkju strauma.

Það er erfitt að ofmeta mikilvægi laga Kirchhoff er fyrir rafmagnsverkfræði. Auðveld skrifa jöfnur og lausn þeirra með aðferðum sígildrar algebru voru ástæðan fyrir almennri notkun.