Vsak Kirchhoffov zakon je preprost in preprost.

10. 3. 2019

Gustav-Robert Kirhof, ugledni nemški fizik in matematik devetnajstega stoletja, je odkril in oblikoval dva elektrotehnična zakona po njem.

prava Kirchhoff

Kirchhoffova odkritja

Z vso navidezno preprostostjo in jasnostjo so zakoni Kirchhoffa postali temeljna osnova moderne znanosti in osnova za metode shematskih izračunov. Njihovo praktično vrednost je težko preceniti. Osnova za znanstvene raziskave profesorja Kirchhoffa so postali zakoni ohranjanja naboja in energije, ki smo jih odkrili prej. Nekateri strokovnjaki menijo, da je pravilnejše imenovanje zakonov, ki jih opisuje Kirchhoffova pravila, da jih ne zamenjujejo z drugimi izjemnimi odkritji tega fizika glede sposobnosti telesa, da seva in absorbira energijo, kot tudi odvisnosti hitrosti toka. kemijske reakcije na temperaturo. Vendar pa je v znanstveni in strokovni literaturi še vedno običajno uporabljati pojem »Kirchhoffov zakon«, s čimer se poudarjajo zasluge tega velikega znanstvenika na področju elektrotehnike. Torej sta dva.

1 zakon Kirchhoff

1. Kirchhoffov zakon o vozliščnih tokovih

Vozlišča v električni opremi se imenujejo točka priključitve vodnikov v količini, ki ni manjša od treh. Da bi razumeli učinek prvega Kirgofovega zakona, je dovolj, da si predstavljate navadno vodno tee. Če se voda napaja v eno od cevi, se pretaka v drugo. Možna je tudi druga možnost, ko je izpustna cev ena in je dovodna cev dva, v vsakem primeru pa, koliko vode bo v tee tekla, kolikor bo izteklo. Zdaj je lahko naloga zapletena s priznanjem, da je število vhodov in izhodov v vozlišču poljubno veliko. Vendar bo rezultat enak, količina vhodne in izhodne tekočine bo enaka, torej v jeziku matematike, je algebraična vsota stroškov enaka nič. Kirchhoffov prvi zakon meni električni tokovi v vozliščih, ki se obnašajo enako kot voda v čevlju. Če pride do vhodnih in izhodnih tokov, bo njihova vsota, upoštevajoč znak, enaka nič. V tem primeru je vrednost vhodnih tokov označena s pozitivnim znakom »plus«, izhodni tokovi pa z negativnim »minusom«. Matematična formula izgleda takole:

I (I v., ... I out.) = 0

kjer i in - velikost vhodnih tokov z znakom "+";

Jaz sem zunaj - velikost izhodnih tokov z znakom "-".

2 pravo Kirchhoff

2. Kirchhoffov zakon o vsoti padcev napetosti

Kirchhoffov drugi zakon je nekoliko težje razumeti, nima neposrednih in vizualnih povezav kot prvi, vendar je tudi preprost. Za začetek si zamislite zaprto preprosto električni tokokrog sestavljen iz vir energije in aktivno obremenitev v obliki odpornosti. Ko so sponke odklopnikov zaprte, bo tok skozi upor tekel, ves napetost pa bo padla. Naloga je spet zapletena in spreminja se količina odpornosti. Zdaj jih je veliko in vsi imajo drugačno velikost. Ko električni tok gre skozi njih, bo enak v tokokrogu in po Ohmovem zakonu je enak napetosti vira, ki je deljena z vsoto vseh uporov. Na vsak od njih bo padel njegov del. Drugi zakon Kirchhoffa pravi, da je skupna količina padcev napetosti na vsakem odseku tokokroga enaka vrednosti napajalne napetosti. Z drugimi besedami, skupna algebraična vsota skupaj z virom je nič.

Najenostavnejša matematična formula opisuje Kirchhoffov drugi zakon tako:

CU c = 0

pri čemer je U C - padec napetosti v različnih delih zaprtega tokokroga.