Rialacha Kirchhoff

An cáiliúil fisiceoir Gearmánach Gustav Robert Kirchhoff (1824 - 1887), céimí de chuid Ollscoil na Königsberg, mar chathaoirleach na fisice matamaiticiúla in Ollscoil Bheirlín, ar bhonn na sonraí turgnamhacha agus dlí Ohm Fuair sraith de rialacha a ligeann dúinn chun anailís a dhéanamh ar ciorcaid leictreacha casta. Mar sin, bhí agus a úsáidtear sa electrodynamics rialacha Kirchhoff ar.

Is é an chéad (de ghnáth node), go bunúsach, an dlí imchoimeád luchta i gcomhar leis an gcoinníoll nach bhfuil na muirir a rugadh agus nach imíonn siad i seoltóir. Tá feidhm ag an riail seo leis na nóid na ciorcaid leictreacha, i.e. chuaird pointe ina bhfuil coinbhéirseach trí nó níos mó seoltóirí.

Glacaimid dtreo dearfach ar an sruth sa chiorcad, atá oiriúnach don nód atá ann faoi láthair, agus an ceann a imíonn - don diúltach, ní mór suim na sruthanna ag aon nód agus nialas toisc nach féidir leis na muirir charnadh i suíomh:

i = n

Σ Iᵢ = 0,

i = l

I bhfocail eile, beidh an méid in aisce a fhreagraíonn nód in am aonad comhionann leis an líon cúiseamh a théann ó phointe tugtha sa tréimhse chéanna ama.

an dara riail Kirchhoff ar - ginearálú ar dlí Ohm agus tagraíonn an comhrianta dúnta brainseach slabhra.

In aon chiorcaid iata, ina roghnú treallach i gciorcad leictreach casta, suim ailgéabrach táirgí na bhfórsaí sruthanna agus frithbheart ceapacha imlíne comhfhreagrach a cothrom le suim ailgéabrach den flg sa chiorcad:

i = n₁ i = n₁

Σ Iᵢ Rᵢ = Σ Ei,

i = li = l

Rialacha Kirchhoff ar a úsáidtear go minic chun a chinneadh luachanna an neart atá ann faoi láthair sna réimsí slabhra casta ina friotaíocht agus paraiméadair na foinsí atá ann faoi láthair a thabhairt. Smaoinigh ar an modh a chur i bhfeidhm na rialacha don sampla chuaird ríomh. Ós rud é na cothromóidí ina bhfuil úsáid na rialacha Kirchhoff, is iad cothromóidí ailgéabracha coitianta, ba chóir an uimhir comhionann le líon na unknowns. Má chuimsíonn an ciorcad anailís nóid n agus codanna m (craobhacha), ansin is féidir leis an riail chéad a bhunú (m - 1) cothromóidí neamhspleácha dara riail, níos (n - m + 1) cothromóidí neamhspleách.

Gníomh 1. Roghnaigh treoir atá ann faoi láthair randamach, ag breathnú "riail" insreabhadh agus eis-sreabhadh, ní féidir leis an nód a bheith an fhoinse nó muirir draein. Má roghnaíonn tú an treo atá ann faoi láthair dhéanann tú botún, ansin beidh luach an reatha a bheith diúltach. Ach nach bhfuil na foinsí réimsí gníomhaíochta atá ann faoi láthair treallach, tá siad dheachtú tríd lena n-áirítear na cuaillí.

Céim 2 cothromóid na sruthanna a fhreagraíonn do riail an chéad Kirchhoff don nód b:

I₂ - I₁ - I₃ = 0

Céim 3: Na cothromóidí a fhreagraíonn do riail an dara Kirchhoff, ach réamh-roghnú dhá chiorcad neamhspleácha. Sa chás seo tá trí fhéidearthacht ann: an lúb ar chlé {badb}, ciorcad ceart {bcdb} agus an imlíne ar fud an {badcb} tslabhra iomláin.

Ós rud é go bhfuil sé riachtanach a fháil ach trí amperage, srian muid féin a dhá chiorcad. Tá treoir luach sheachbhóthar aon sruthanna agus EMF a mheas dearfach má gcomhthráth siad leis an treo an seachbhóthar. Táimid ag dul timpeall an imlíne {badb} frith-deiseal, éiríonn an chothromóid:

I₁R₁ + I₂R₂ = ε₁

An dara babhta tiomantas a thabhairt fáinne mór {badcb}:

I₁R₁ - I₃R₃ = ε₁ - ε₂

Céim 4: Anois a dhéanamh suas ar an gcóras na cothromóidí, atá simplí go leor a réiteach.

Ag baint úsáide as rialacha Kirchhoff, is féidir leat a dhéanamh chothromóid ailgéabrach sách casta. Is é an staid simplithe i gcás ina mbeidh an ciorcad gnéithe siméadracha áirithe, sa chás seo d'fhéadfadh go mbeadh nóid le potentials céanna agus an brainse slabhra le sruthanna comhionanna, a shimpliú go mór chothromóid.

Is sampla clasaiceach ar an staid seo an fhadhb a chinneadh na fórsaí atá ann faoi láthair i gcruth ciúbach comhdhéanta de frithbheart comhionann. De réir potentials ciorcad siméadracht 2,3,6 pointí, chomh maith le 4,5,7 pointí mar an gcéanna, is féidir iad a tháinig isteach, ós rud é nach ndéanann sé athrú i dtéarmaí an dáileadh reatha, ach shimpliú go mór léaráid. Dá bhrí sin, an dlí Kirchhoff povolyaet don ciorcad leictreach a dhéanamh go héasca ciorcad ríomh casta DC.