Kirchhoff lag i elekrotehnike

I beräkningarna av elektriska kretsar AC och DC förutom berömda formel Ohm även gälla Kirchhoffs lag. Mannen, vars arbete är relaterad till elektroteknik, måste även på natten utan att tveka att ge definitioner för var och en av de två lagar. Ofta är det inte nödvändigt att utföra beräkningar så mycket som för förståelsen av processerna.

Tillbaka i 1845, den tyska fysikern Gustav Kirhgof baserat på Maxwells verk (bevarande av laddningen, och egenskaper hos det elektrostatiska fältet) formulerade två regler för att ange förhållandet mellan spänningen och strömmen i den slutna elektriska kretsen. Detta gjorde det möjligt att lösa nästan alla program problem i samband med elektricitet. Kirchhoffs lag används för att beräkna den linjära elektriska kretsen, gör det möjligt att erhålla den klassiska system av linjära ekvationer som tar hänsyn till spänningar och strömmar som blir kända efter uppgiften.

Formuleringen föreslår användning av termer elektriska "kretsnod och gren." Branch - är något dubbelsidig kretsbana, en godtycklig längd henne. Circuit - ett system besatt grenar, det vill säga att starta en mental förflyttning av varje punkt på någon gren, i slutändan ändå komma in den plats där rörelsen började. Mer begriplig gren som kallas "rulla över", även om detta inte är helt korrekt. Nod - en punkt där två eller flera grenar.

1 Kirchhoffs lag är mycket enkel. Den är baserad på den grundläggande lagen om bevarande av laddningen. Kirchhoffs första lag säger: summan av strömmarna (algebraisk), rinner ner grenarna till en enda nod är lika med noll. Det vill säga, I1 + I2 + I3 = 0. För beräkningarna antas att värdet på strömmarna i nod har en "+" och den resulterande "-". Så formeln blir en expanderad vy av I1 + I2 - I3 = 0. Med andra ord, är mängden av ström som flyter in i en nod som är lika med antalet utflödet. Denna Kirchhoffs lag är mycket viktigt för en förståelse av principerna för elektrisk utrustning. Till exempel, förklarar det varför vid anslutning av de elektriska motorlindningarna på en "stjärna" eller "triangeln" är ingen interfas kortslutning.

2 Kirchhoffs lag används vanligen för att beräkna den slutna slingan med en viss mängd av grenar. Det är direkt korrelerad med den tredje lag Maxwell (konstant magnetfält). Regeln anger att den algebraiska summan av spänningsfallen på vardera av kretsgrenarna är lika med summan av de emk-värdena beräknade för alla grenar av kretsen. Det är uppenbart att i frånvaro av en sluten krets för elektrisk kraftkälla (EDS), kommer det resulterande spänningsfallet även vara noll. I mer Enkelt uttryckt är energikälla endast omvandlas till konsumenterna, och syftar till att återvända till sitt ursprungliga värde. Med hjälp av denna lag har ett antal funktioner, vilket är fallet med den första.

Komponera kretsekvation, antas det att det numeriska värdet av den elektromotoriska kraften har positivt tecken när det mottagna riktningen är initialt shuntkrets (normalt medurs) sammanfaller med dess riktning, och negativt om de riktningar är motsatta. Detsamma gäller för motståndet: när riktningen för strömmen är densamma som den för den valda bypass, den spänningsfallet är på den hänföras till "+" tecken. Till exempel, E1 - E2 + E3 = I1R1 - I2R2 + I3R3 + I4R4 ...

Som ett resultat, kringgå alla grenar som hör till kretskomponenterna i systemet av linjära ekvationer, lösa det, är det möjligt att lära sig alla aktuella grenar (och enheter). Löst de förbindelser som erhållits genom förfarandet enligt strömmar.

Det är svårt att överskatta betydelsen av Kirchhoffs lagar för elektroteknik. Enkel skriva ekvationer och deras lösning genom metoderna för klassisk algebra var orsaken till den utbredda användningen.