Первый закон кирхгофа формула: Формула первого закона Кирхгофа

Содержание

Формула первого закона Кирхгофа

Все расчеты в сетях постоянного тока можно выполнять, используя закон Ома и закон сохранения заряда. Однако если цепь является сложной, разветвленной, содержит несколько контуров и включает несколько источников ЭДС, то для упрощения расчетов используют правила (законы) Кирхгофа. Правила Кирхгофа применяют для составления системы линейных уравнений, из которых можно найти силы тока, текущие в разных элементах цепи.

Прежде чем записать формулу первого правила Кирхгофа определим, что такое узел в цепи, так как первый закон Кирхгофа называют правилом узлов.

Узлом разветвленной цепи называют точку, в которой сходятся три или более проводников с токами. На (рис.1) точка О является узлом. В нее входят два тока: и и выходят токи и .

Для правильной записи формулы первого правила Кирхгофа важно помнить, при составлении уравнения необходимо учитывать направления течения токов. Следует помнить, что токи, подходящие к узлу и токи, исходящие из узла имеют разные знаки.

При решении задачи, для себя нужно решить, какие токи считать положительными, например, входящие в узел, и после этого все токи в данной задаче записывать со знаком плюс.

Теперь сама формула первого закона Кирхгофа:

   

Выражение (1) означает, что алгебраическая сумма токов (сумма с учетом знаков) в любом узле цепи постоянного тока равна нулю.

Для того чтобы не ошибаться со знаками при составлении уравнений на основе первого правила Кирхгофа на схемах направление силы тока изображают при помощи стрелок (см. рис.1).

Первый закон Кирхгофа – это следствие закона сохранения электрического заряда. Сумма токов (с учетом их знаков), которая сходится в узле, есть заряд, проходящий через данный узел в единицу времени. Если токи в узле не изменяются во времени, то сумма токов должна быть равна нулю, иначе потенциал узла был бы переменным, соответственно токи были бы переменными тоже. При постоянном токе ни какая из точек цепи не может накапливать заряд. В противном случае токи станут переменными.

Примеры решения задач по теме «Первый закон Кирхгофа»

Первый закон Кирхгофа

Господа, всем здравствуйте!

Сегодняшний разговор пойдет про законы Кирхгофа первый закон Кирхгофа. Зачеркивание здесь стоит неспроста. Дело в том, что первоначально я планировал рассказать сразу про оба закона (или правила, кому как больше нравится) Кирхгофа в одной статье. Однако когда статья была практически написана за исключением некоторых рисуночков и еще пары моментов по мелочи, я обнаружил, что она получилась какой-то слишком большой. Поэтому я решил разделить эту статью на две. С одной стороны, это позволит вам легче усвоить материал, потому что небольшие порции легче осмысляются. С другой стороны, это позволит мне спокойно дорисовать картинки, пока вы читаете эту статью. Одни плюсы, в общем .

Итак, первый закон Кирхгофа… Звучит не очень, не правда ли? Чисто психологически какая-то сложность проскальзывает в этих звуках. Конечно, не так мудрено, как какая-нибудь проблема Нелсона-Эрдёша-Хадвигера, но все-таки тоже не сахар…

Однако спешу вас успокоить. На самом деле законы Кирхгофа весьма просты и не имеют ничего общего с великими и ужасными гипотезами математиков. Всего этих законов два. Первый совсем простой, второй чуть потруднее. Поскольку обычно дела лучше начинать с простого и к тому же здесь он по счастливому стечению обстоятельств идет под номером один, с первого закона мы и начнем.

Но прежде чем говорить про первый закон Кирхгофа введем понятие узла цепи.

Узел цепи – это точка, в которой сходится несколько проводников (больше двух). Допустим, это может быть клемма батарейки, если от нее запитано несколько потребителей. Или точка соединения нескольких нагрузок в электрической схеме. Дальше по рисункам это будет более понятно. Итак, первый закон Кирхгофа гласит, что алгебраическая сумма сил токов в проводниках, которые сходятся в узле, равна нулю.

Давайте разберем подробнее, что же здесь подразумевается под понятием алгебраическая сумма и почему она равна нулю в данном случае.

Для этого давайте посмотрим на рисунок 1, где изображен как раз-таки тот самый узел, про который речь шла абзацем выше. Сам узел здесь изображен большой жирной точкой оранжевого цвета.

Рисунок 1 – Узел цепи

Как мы видим, в этом узле сходится аж 5 проводников: два красных и три синих. В красных проводниках токи I1 и I2  текут в направлении к узлу, они втекают в узел. В синих проводниках токи I3, I4, I5 текут в направлении от узла, они вытекают из узла. Как мы помним из статьи про силу тока, если течет ток I, то через сечение проводника за время Δt проносится некоторый заряд Δ

q.

Будем считать, что втекающие токи приносят в узел заряд Δq1, а вытекающие – уносят из узла некоторый заряд Δq2, причем, как следует из формулы выше

А теперь внимание, господа, важный момент. Заряды в узлах не накапливаются. Если бы это было иначе, то потенциал бы узла не оставался бы постоянным, он бы все время рос с течением времени в ту или иную сторону (в плюс или в минус) причем чуть ли не до бесконечности. Однако на практике этого нет. То есть, если перевести эту фразу на язык математики, получается, что изменение заряда

Δq в узле равно нулю. Напишем формулу, которая это отражает

Сократив равенство на Δt, получим

Господа, вот это вот самое равенство и есть первый закон Кирхгофа! То, что мы называли алгебраической суммой токов как раз написано выше, и она равна нулю. То есть алгебраическая сумма здесь – это сумма с учетом знака тока, причем втекающим токам присваивается знак плюс, а вытекающимминус. Можно и наоборот, не суть. Правило на самом деле довольно полезное в жизни. Для любителей труЪ-математических записей первый закон Кирхгофа можно представить вот в таком виде

где Ik – ток (с учетом знака) в ветви с номеров k, причем всего этих ветвей N штук.

В сущности, все то же самое, только под общим значком суммы, который, вне всякого сомнения, например, при ответе на экзамене, добавит солидности к вашему ответу и даст вам плюс десять к карме .

Если мы перенесем все слагаемые со знаком минус в правую часть, то получится

То есть, выражаясь простым языком, сколько тока втекло в узел, столько из него и вытечет.

Например, если в узел втекает 10 ампер и 15 ампер по двум проводам (в сумме 25 ампер), то из него может вытекать, скажем, 5 ампер, 7 ампер и 13 ампер по трем проводам (в сумме тоже 25 ампер). Но никак не 15 ампер, 12 ампер и 18 ампер. Как именно распределятся токи по этим трем проводам – это зависит от нагрузок на этих линиях и это уже совсем другой вопрос. Его мы рассмотрим чуть позже и обязательно научимся считать эти токи.

Для запоминания первого закона Кирхгофа и еще лучшего его осмысления нам на помощь придет все та же аналогия с водопроводом, которой мы уже пользовались в предыдущих статьях. Представим себе, что узел электрической цепи – это типа водопроводной крестовины. Такой, как изображена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Крестовина

Обычно подвод воды к крестовине осуществляется по одной трубе, и вода распределяется на трех потребителей. Ровно такая крестовина стоит у меня на даче. К ней подходит труба от магистрального водопровода и эта крестовина раздает водичку на уличную раковину и на два шланга, которые предназначены для орошения ближней и дальней зоны владений. Так вот, что бы там ни было, при любом раскладе я смогу выжать с выходов крестовины ровно столько воды, сколько в нее втечет. Если на вход крестовины поступает 20 литров воды в минуту, то это значит, что я могу получить, например, по 8 литров воды в минуту с двух шлангов для полива и еще 4 литра в минуту лить на себя в раковине (в сумме все те же 20 литров в минуту). Либо, например, я могу закрыть раковину и один из шлангов и получать все эти 20 литров воды в минуту из второго шланга.

Ну, суть, я думаю, понятна .

Итак, господа, на этом интересном симбиозе электрики и сантехники закончим нашу статью. Надеюсь, она была вам полезна. Огромной вам всем удачи и пока!

Вступайте в нашу группу Вконтакте

Вопросы и предложения админу: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.


Кирхгофа закон — Справочник химика 21

Физическая химия (1980) — [ c.29 ]

Физическая химия (1987) — [ c.315 ]

Теория тепло- и массообмена (1961) — [ c.437 , c.438 ]

Руководство по физической химии (1988) — [ c.75 ]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 1 (2002) — [ c.274 ]

Химия справочное руководство (1975) — [ c.440 ]

Краткий курс физической химии Изд5 (1978) — [ c.196 ]

Физико-химические методы анализа Изд4 (1964) — [ c. 355 ]

Техника и практика спектроскопии (1976) — [ c.254 ]

Органические реагенты в неорганическом анализе (1979) — [ c.91 ]

Основные процессы и аппараты Изд10 (2004) — [ c.273 ]

Количественная молекулярная спектроскопия и излучательная способность газов (1963) — [ c.18 ]

Введение в теорию атомных спектров (1963) — [ c.435 ]

Лекции по общему курсу химии ( том 1 ) (1962) — [ c.0 ]

Теоретическая неорганическая химия Издание 3 (1976) — [ c.17 ]

Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 5 (1950) — [ c.252 ]

Переработка термопластичных материалов (1962) — [ c.115 ]

Теоретическая неорганическая химия (1969) — [ c.17 ]

Теоретическая неорганическая химия (1971) — [ c.17 ]

Люминесцентный анализ неорганических веществ (1966) — [ c.9 ]

Физико-химические методы анализа Издание 4 (1964) — [ c. 355 ]

Процессы и аппараты химической технологии (1955) — [ c.299 ]

Курс физической химии Том 1 Издание 2 (1969) — [ c.68 , c.290 , c.322 ]

Курс физической химии Том 1 Издание 2 (копия) (1970) — [ c.68 , c.290 , c.322 ]

Теоретическая неорганическая химия (1969) — [ c.17 ]

Инфракрасная спектроскопия полимеров (1976) — [ c.29 , c.179 ]

Процессы и аппараты химической технологии Издание 3 (1966) — [ c.403 ]

Техника и практика спектроскопии (1972) — [ c.250 ]

Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 8 (1971) — [ c.287 , c.288 ]

Проблемы теплообмена (1967) — [ c.8 ]

Физическая химия Издание 2 1967 (1967) — [ c.130 ]

Физическая химия Издание 2 1979 (1979) — [ c.36 ]

Лекции по общему курсу химии Том 1 (1962) — [ c. 0 ]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 1 (1995) — [ c.274 ]

Процессы и аппараты химической технологии Издание 5 (0) — [ c.403 ]

Теплопередача Издание 3 (1975) — [ c.374 ]

Теоретическая неорганическая химия (1971) — [ c.17 ]


первое правило Кирхгофа (текущее правило или правило соединения)

Утверждается, что алгебраическая сумма токов в любом соединении цепи равна нулю.

ПРАВИЛА КИРХГОФА

Закон Ома полезен только для простых схем. Для более сложных схем можно использовать правила Кирхгофа. найти силу тока и напряжение. Есть два обобщенных правила: i) правило Кирхгофа. текущее правило ii) правило напряжения Кирхгофа.

 

первое правило Кирхгофа (текущее правило или Правило соединения)

В нем указано, что алгебраическая сумма токов в любом узле цепи равна нулю. Это утверждение о сохранении электрического заряда. Все заряды, входящие в данный соединение в цепи должно покинуть это соединение, поскольку заряд не может накапливаться или исчезнуть на перекрестке.Ток, поступающий на переход, считается положительным и ток, выходящий из перехода, принимается отрицательным.


Применение этого закона к развязке А на рис. 2.23

я 1 + I 2 – I 3 – I 4 – I 5 = 0

(или)

I 1 + I 2 = I 3 + I 4 + I 5

ПРИМЕР 2.20

Из данной схемы найти значение I.


Раствор

Применение правила Кирхгофа до точки P в цепи,

Стрелки указывают в сторону P положительны, а в сторону от P отрицательны.

Следовательно, 0,2 А – 0,4 А + 0,6А – 0,5А + 0,7А – I = 0

1,5 А – 0,9 А – I = 0

0. 6А – I = 0

I = 0,6 А

12th Physics: Current Electricity правило (текущее правило или правило соединения) | Объяснение, формулы, решенные примеры задач

Что такое формула закона напряжения Кирхгофа? – Джанет Паник.ком

Что такое формула закона напряжения Кирхгофа?

Закон

Ома показывает, как найти напряжения и токи в цепях с одним резистором. Кирхгоф разработал два достаточно простых уравнения, которые мы теперь называем законом тока Кирхгофа (KCL) и законом напряжения Кирхгофа (KVL).

Можно ли использовать закон Кирхгофа для определения падения напряжения?

Закон Кирхгофа о напряжении гласит, что в любой цепи с замкнутым контуром общее напряжение всегда будет равно сумме всех падений напряжения в контуре.Вы обнаружите, что падение напряжения происходит всякий раз, когда ток протекает через пассивный компонент, такой как резистор, и Кирхгоф назвал этот закон законом сохранения энергии.

Что такое правило KVL и KCL?

KVL утверждает, что алгебраическая сумма напряжений в узле замкнутой цепи равна нулю. Закон KCL гласит, что в замкнутой цепи входящий ток в узле равен току, выходящему из узла. Но в сложных электрических цепях мы не можем использовать этот закон для расчета напряжения и тока.

Какова действующая формула закона Кирхгофа?

Другими словами, алгебраическая сумма ВСЕХ токов, входящих и выходящих из узла, должна быть равна нулю, поскольку: Σ IIN = Σ IOUT. Эта идея Кирхгофа широко известна как закон сохранения заряда, поскольку ток сохраняется вокруг соединения без потери тока.

Что такое первый закон Кирхгофа?

Текущий закон Кирхгофа (1-й закон) гласит, что ток, втекающий в узел (или соединение), должен быть равен току, вытекающему из него.Это следствие сохранения заряда. Этот закон является следствием как сохранения заряда, так и сохранения энергии.

Что такое первый и второй закон Кирхгофа?

Первое правило Кирхгофа — правило пересечения. Сумма всех токов, входящих в соединение, должна равняться сумме всех токов, выходящих из соединения. Второе правило Кирхгофа — правило петли. Алгебраическая сумма изменений потенциала вокруг любой замкнутой цепи (петли) должна быть равна нулю.

Как доказать закон Кирхгофа?

Так как температура В остается постоянной, то в случае В также излучаемое тепло равно поглощаемому теплу.Разделив уравнение (1) на (2) получим, Таким образом, коэффициент излучения равен коэффициенту поглощения. Это теоретически доказывает закон излучения Кирхгофа.

Как вы используете закон напряжения Кирхгофа?

Пример 1:

  1. Закон напряжения Кирхгофа (обычно сокращенно KVL) гласит: Алгебраическая сумма всех разностей напряжений вокруг любого замкнутого контура равна нулю.
  2. Альтернативное утверждение этого закона: сумма повышений напряжения в замкнутом контуре должна равняться сумме падений напряжения в контуре.
  3. Или даже:

Как проверить KCL и KVL?

(4) Наконец проверьте KCL. ЗАКОН КИРХГОФФА ДЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ (KVL): (1) Подсоедините компоненты, как показано на принципиальной схеме. (2) Включите источник питания постоянного тока и запишите соответствующие показания вольтметра. (3) Повторите шаг 2 для других значений в источнике напряжения.

Когда можно применять КВЛ?

Если вы делаете резисторные сети, посчитайте, есть ли больше петель или больше узлов. KVL, если петель больше, KCL, если больше узлов.В более сложных схемах, таких как транзисторы, обычно есть очень специфический режим, который подходит для вашей проблемной области. Вы хотите сначала решить токи или напряжения?

Что такое 2-й закон Кирхгофа?

Второй закон Кирхгофа, также известный как закон напряжения Кирхгофа (KVL), гласит, что сумма всех напряжений вокруг замкнутого контура в любой цепи должна быть равна нулю. Это снова является следствием сохранения заряда, а также сохранения энергии.

Что такое 2-й закон Кирхгофа? — Первый законкомик

Что такое 2-й закон Кирхгофа?

Второй закон Кирхгофа, также известный как закон напряжения Кирхгофа (KVL), гласит, что сумма всех напряжений вокруг замкнутого контура в любой цепи должна быть равна нулю. Это снова является следствием сохранения заряда, а также сохранения энергии.

Что такое первый 12-й класс Кирхгофа?

Первый закон Кирхгофа или правило соединения Алгебраическая сумма электрических токов в любом узле электрической цепи равна нулю, т.е. сумма токов, входящих в соединение, равна сумме токов, выходящих из соединения, т.е.

Что такое формула действующего закона Кирхгофа?

Другими словами, алгебраическая сумма ВСЕХ токов, входящих и выходящих из узла, должна быть равна нулю, поскольку: Σ IIN = Σ IOUT.Эта идея Кирхгофа широко известна как закон сохранения заряда, поскольку ток сохраняется вокруг соединения без потери тока.

Что вы подразумеваете под законом Кирхгофа?

Определение закона Кирхгофа 1 : утверждение в физике: в электрической сети алгебраическая сумма токов во всех ветвях, которые встречаются в любой точке, равна нулю.

Каковы ограничения законов Кирхгофа?

Ограничения законов Кирхгофа Ограничение обоих законов Кирхгофа заключается в том, что они работают в предположении, что в замкнутом контуре нет флуктуирующего магнитного поля. Могут быть индуцированы электрические поля и ЭДС, что приводит к нарушению правила петли Кирхгофа в присутствии переменного магнитного поля.

Что такое нынешний 12-й класс Кирхгофа?

CBSE NCERT Notes Class 12 Physics Current Electricity. Закон соединения также известен как первый закон Кирхгофа. Он гласит, что в узле сумма токов, входящих в стык, равна сумме токов, выходящих из стыка. Соединение – это любая точка цепи.

Что объясняет закон Кирхгофа?

KCL также известен как первый закон Кирхгофа или правило соединения.Принцип этого закона заключается в сохранении электрического заряда. Закон гласит, что количество тока, втекающего в узел, равно сумме токов, вытекающих из него.

Какое значение имеет действующий закон Кирхгофа?

Текущий закон Густава Кирхгофа — один из фундаментальных законов, используемых для анализа цепей. Его текущий закон гласит, что для параллельного пути общий ток, входящий в соединение цепи, точно равен общему току, выходящему из того же соединения. Это потому, что ему некуда идти, так как заряд не теряется.

Сколько существует законов Кирхгофа?

два закона
Законы Кирхгофа описывают ток в узле и напряжение в контуре. Эти два закона лежат в основе расширенного анализа цепей. Автор Вилли Макаллистер.

Есть ли ограничения у закона Кирхгофа?

Основным недостатком закона Кирхгофа является то, что он предполагает, что в замкнутом контуре нет флуктуирующего магнитного поля.В цепи возможна индукция ЭДС или любых электрических полей. В конечном итоге это приведет к нарушению правила тока и напряжения. Высокочастотные цепи также подвержены влиянию KCL.

Какое математическое уравнение показывает соотношение, выраженное в текущем законе Кирхгофа?

математическое представление закона Кирхгофа : в и из перекрестка в рассмотрении. Кирхгоф соединение закон ограничен в своей применимости к областям, в которых плотность заряда может быть непостоянной.

Нажмите, чтобы увидеть полный ответ.

Точно так же, какова формула действующего закона Кирхгофа?

Текущий закон Кирхгофа . Текущий закон Кирхгофа (KCL) — это первый закон Кирхгофа , который касается сохранения заряда, входящего и выходящего из соединения. Другими словами, алгебраическая сумма ВСЕХ токов, входящих и выходящих из соединения, должна быть равна нулю, как: Σ I IN = Σ I OUT .

Аналогично, что такое уравнение КВЛ? Закон Кирхгофа о напряжении ( KVL ) — второй закон Кирхгофа, касающийся сохранения энергии в замкнутом контуре. Его закон напряжения гласит, что для последовательного пути с замкнутым контуром алгебраическая сумма всех напряжений вокруг любого замкнутого контура в цепи равна нулю.

Учитывая это, каков закон Кирхгофа для тока и напряжения?

Концепция физики Текущий закон Кирхгофа (1-й Закон ) утверждает, что ток , втекающий в узел (или узел), должен быть равен току , вытекающему из него. Это следствие сохранения заряда. Закон напряжения Кирхгофа (2-й закон ) гласит, что сумма всех напряжений вокруг любого замкнутого контура в цепи должна равняться нулю.

Что такое формула KCl?

Его химическая формула равна KCl , состоит из одного атома калия (K) и одного атома хлора (Cl). Ионное соединение состоит из металлического элемента и неметаллического элемента. В хлориде калия металлическим элементом является калий (K), а неметаллическим элементом является хлор (Cl), поэтому мы можем сказать, что KCl является ионным соединением.

Всегда ли справедлив закон Кирхгофа?

Всегда ли выполняется закон Кирхгофа?

В схемах на бумаге Закон Кирхгофа всегда верен ; если реальная схема ведет себя иначе — значит модель на бумаге неточная, и это можно исправить в этом случае добавлением трансформатора например.

Закон Кирхгофа неверен?

, в котором утверждается, что закон Кирхгофа не всегда выполняется, когда задействованы магнитные поля, и что два вольтметра, подключенные к одинаковым местам цепи, могут давать разные показания. Так ли это? Это правда, что два вольтметра, подключенные к одной и той же паре точек цепи, могут показывать разные значения.

Почему первый закон Кирхгофа верен?

Законы Кирхгофа количественно определяют, как ток течет по цепи и как изменяется напряжение на контуре в цепи. Текущий закон Кирхгофа (1-й закон) гласит, что ток, втекающий в узел (или соединение), должен быть равен току, вытекающему из него . Это следствие сохранения заряда.

Что верно в правилах Кирхгофа?

Правило контура Кирхгофа гласит, что алгебраическая сумма разностей потенциалов, включая напряжения, подаваемые источниками напряжения и резистивными элементами, в любом контуре должна быть равна нулю . Например, рассмотрим простую петлю без соединений, как на рис. 6.3.

Что такое 3 закона Кирхгофа?

Рисунок 3.6: Три условия, которые приводят к трем законам Кирхгофа для создания непрерывного спектра поглощения и излучения .

Что такое формула закона Кирхгофа?

Закон Кирхгофа о напряжении (KVL) Второй закон также называют законом напряжения Кирхгофа (KVL). В нем говорится, что сумма нарастания и падения напряжения на всех элементах замкнутого контура равна нулю. В виде формулы: n∑i=1Vi=0 .

Почему КВЛ и ККЛ выходят из строя на высокой частоте?

Как правило, чем выше частота, тем меньше размер проводника , который требуется для обеспечения значительного количества излучения.Следовательно, использование KVL и KCL не будет хорошим выбором, потому что в уравнении не будет никаких членов для учета потерь энергии из-за излучения на таких высоких частотах.

Какое решение закона Ома для тока?

Ток резистора I в амперах (А) равен напряжению резистора V в вольтах (В), деленному на сопротивление R в омах (Ом) : V — падение напряжения на резисторе, измеренное в вольтах (В) .

Что такое 1-й закон Кирхгофа?

Первый закон Кирхгофа применяется к токам в переходе в цепи . Он гласит, что в узле электрической цепи сумма токов, втекающих в узел, равна сумме токов, вытекающих из соединения.

Что утверждает закон Кирхгофа?

Закон Кирхгофа о напряжении или KVL гласит, что « в любой сети с замкнутым контуром общее напряжение вокруг контура равно сумме всех падений напряжения в одном и том же контуре», что также равно нулю . … Эта идея Кирхгофа известна как Закон сохранения энергии.

Какова сумма действующего закона Кирхгофа?

Согласно закону тока Кирхгофа, полный ток, входящий в соединение или узел, равен заряду, выходящему из узла, поскольку заряд не теряется. Иными словами, алгебраическая сумма каждого тока, входящего и выходящего из узла, должна быть нулевой.

Когда Густав Кирхгоф написал свой первый закон?

В 1845 году немецкий физик Густав Кирхгоф впервые описал два закона, которые стали центральными в электротехнике.Закон тока Кирхгофа, также известный как закон перехода Кирхгофа, и первый закон Кирхгофа определяют способ распределения электрического тока. ..

Как преподавать закон Кирхгофа студентам колледжа?

Левин заявляет, что он будет преподавать «… нечто настолько неинтуитивное, что почти во всех учебниках по физике в колледже это неверно». Левин начинает лекцию с простой принципиальной схемы с двумя резисторами в контуре с соседним соленоидом (рис. 1).

Почему закон перехода Кирхгофа был важен для электротехники?

В 1845 году немецкий физик Густав Кирхгоф впервые описал два закона, которые стали центральными в электротехнике.Закон тока Кирхгофа, также известный как закон соединения Кирхгофа, и первый закон Кирхгофа определяют способ распределения электрического тока, когда он пересекает соединение — точку, где встречаются три или более проводников.

⇐ Что означает мышление из первых принципов? Плохо ли есть целую пачку чипсов? ⇒
Похожие сообщения:

Важные вопросы для CBSE Class 12 Физика Законы Кирхгофа и электрические устройства

Электричество Важные вопросы для CBSE Class 12 Физика Законы Кирхгофа и электрические устройства

1. Кирхгоф дал два правила, основанные на сохранении электрического заряда и энергии, они известны как законы Кирхгофа

2. Первый закон Кирхгофа или правило соединения Алгебраическая сумма электрических токов в любом узле электрической цепи равна нулю, т.е. сумма токов, входящих в соединение, равна сумме токов, выходящих из соединения, т.е.

Соединение закон поддерживает закон сохранения заряда, потому что это точка в цепи, которая не может действовать как источник или поглотитель заряда (ов).
Второй закон Кирхгофа или правило напряжения В любой замкнутой сети электрической цепи алгебраическая сумма ЭДС ячейки и произведения токов и сопротивления всегда равна нулю, т.е.

Второй закон Кирхгофа поддерживает закон сохранения энергии. Поскольку чистое изменение энергии заряда после завершения заряда по замкнутому пути должно быть равно нулю
ПРИМЕЧАНИЕ Правила знаков для второго закона Кирхгофа

4. Мост Уитстона Представляет собой соединение четырех сопротивлений, образующих стороны четырехугольника. Батарейка с ключом и гальванометр соединены соответственно по двум его диагоналям.
где P, Q = соотношение плеч, R = известное сопротивление
S = неизвестное сопротивление
Мост называется сбалансированным, когда гальванометр.
Говорят, что мост Уитстона чувствителен, если он дает достаточное отклонение в гальванометре даже при незначительном изменении сопротивления.
Для чувствительности гальванометра величина четырех сопротивлений P, Q, R, S должна быть одного порядка.

5-метровый мост

Это электрическое устройство, используемое для определения сопротивления и, следовательно, удельного сопротивления материала данного провода/проводника.
Основан на принципе сбалансированного моста Уитстона.
Для однородного провода, сопротивление провода Длина провода При уравновешенном положении моста

Экзаменационные вопросы за предыдущий год

1 балл Вопросы

1. Нагревательный элемент имеет маркировку 210 В, 630. Какова величина тока, потребляемого элементом при подключении к источнику постоянного тока 210 В? [Дели, 2013]
Анс.

2.В эксперименте с метровым мостом, если уравновешивающая длина AC равна X, каково будет ее значение, когда радиус провода метрового моста AB удвоится? Обоснуйте свой ответ. [Вся Индия 2011 C]
Ответ.

3. В метровом мосту два неизвестных сопротивления R и S при соединении через два зазора дают нулевую точку на расстоянии 40 см от одного конца. Каково соотношение R и S? [Дели 2010]
Ответ.

4.Используя правила Кирхгофа, определите значение тока I x , протекающего в цепи, показанной на рисунке.

Ответ.

5. В данной цепи, предполагая, что точка А имеет нулевой потенциал, по правилам Кирхгофа определить потенциал в точке В

Анс.

6. В эксперименте с метровым мостом точка баланса наблюдалась в точке J с AJ =l.
(i) Значения R и X были удвоены, а затем заменены местами. Каким будет новое положение точки равновесия?
(ii) Если поменять местами гальванометр и батарею в сбалансированном положении, как это повлияет на точку баланса?

Ответ.

7. По правилам Кирхгофа в данной цепи определить
(i) падение напряжения на неизвестном резисторе R и
(ii) ток I 2 в плече EF Ответ

8. Рассчитайте ток, потребляемый от батареи в данной сети

Ответ.

9. Для принципиальной схемы моста Уитстона, показанной на рисунке, используйте законы Кирхгофа, чтобы получить условие его баланса.

Ответ.

10. Получите формулу для потерь мощности (т.е. рассеиваемой мощности) в проводнике с сопротивлением R, по которому течет ток. [Delhi 2009 C]
Ans.

11. На приведенном графике показано изменение потенциальной разности потенциалов на клеммах V для комбинации трех элементов, последовательно соединенных с резистором, по сравнению с током I.

.
(ii) При каком токе I рассеиваемая мощность цепи будет максимальной? [Вся Индия, 2008]
Ответ.

3 балла Вопросы

12. Ответьте на следующие вопросы
(i) Почему соединения между резисторами в измерительном мосту сделаны из толстых медных полос?
(ii)Почему обычно предпочтительнее располагать точку баланса посередине троса измерительного моста?
(iii) Какой материал используется для провода моста счетчика и почему? [All India 2014]
Ответ. (i) Соединения между резисторами в измерительном мосту сделаны из толстых медных полос из-за их незначительного сопротивления.

(ii) Обычно предпочтительно получать точку баланса посередине провода моста измерителя, потому что мост измерителя наиболее чувствителен, когда все четыре сопротивления одного порядка

(iii) Сплав, магнанин или константум используются для изготовления проволоки метрового моста из-за низкого температурного коэффициента сопротивления и высокого удельного сопротивления


Ответ.

14.Определить текущую чувствительность гальванометра. Запишите его единицу СИ. На рисунке показаны две цепи, каждая из которых имеет гальванометр и батарею на 3 В. Когда гальванометр в каждой схеме не показывает никакого отклонения, получите отношение R1 /R 2 .

Ответ.


Ответ.

16.Рассчитайте значение сопротивления R в цепи, показанной на рисунке, так, чтобы ток в цепи был равен 0.2А. Какова будет разность потенциалов между точками А и В?

Ответ.

17. Два нагревательных элемента сопротивлений R1 и R 2 при работе при постоянном напряжении питания V потребляют мощности P1 и P 2 соответственно. Выведите выражения для мощности их комбинации, когда они, в свою очередь, соединены последовательно
(i) и
(ii) параллельно к одному и тому же источнику напряжения.[Вся Индия, 2011]
Ответ.


Ответ.

19. Укажите правила Кирхгофа. Используйте эти правила, чтобы записать выражения для токов I lt I 2 и I 3 на принципиальной схеме, показанной на рисунке ниже.

Ответ.

20. Укажите правила Кирхгофа. Применим правила Кирхгофа к петлям ACBPA и ACBQA, чтобы записать выражения для токов I1,I 2 и I 3 в сети.

Ответ.


21. Укажите правила Кирхгофа. Примените эти правила к контурам PRSP и PRQP, чтобы записать выражения для токов I1, I 2 и I 3 в данной цепи.

Ответ.



Ответ.


Ответ.

24. В метровом мосту нулевая точка находится на расстоянии l1 см от А.Если сопротивление X подключено параллельно S, то нулевая точка находится на расстоянии l2 см от A. Получите формулу для X через l1,l2 и S.

Ответ.


Ответ.


Ответ .(i)

27.(i) Укажите принцип работы метрового моста.
(ii) В измерительном мосту точка баланса находится на расстоянии l1 с сопротивлениями R и S, как показано на рисунке.При подключении неизвестного сопротивления X параллельно сопротивлению S точка равновесия смещается на расстояние l 2 . Найдите выражение для X через l1, l 2 и S. [All India 2009]

Ans.


Ответ.

29. Укажите правила Кирхгофа. Используйте правила Кирхгофа, чтобы показать, что в данной цепи ток не течет

Ответ.



Ответ.

31.Нарисуйте схему, изображающую мост Уитстона. Используйте правило Кирхгофа, чтобы получить условие баланса с точки зрения значений четырех резисторов, чтобы гальванометр давал нулевое отклонение. [Дели 2008 CI
Анс.

32. Нарисуйте принципиальную схему моста Уитстона. Кратко объясните, как условие равновесия гальванометра, обеспечивающее нулевое отклонение, обеспечивает практический метод определения неизвестного сопротивления? [Дели, 2008 г.]
Анс.


5 баллов Вопросы

33.(i) Укажите правила Кирхгофа для электрической сети. Используя правила Кирхгофа, получить условие равновесия в терминах сопротивлений четырех ветвей моста Уитстона.
(ii) В экспериментальной установке измерительного моста, показанной на рисунке, нулевая точка D находится на расстоянии 40 см от конца А провода измерительного моста.

Ответ.



34.(i) Используйте правила Кирхгофа, чтобы получить условие равновесия в мосте Уитстона.
(ii) Рассчитайте значение R в условиях баланса моста Уитстона, если угольный резистор, подключенный к плечу CD, имеет последовательность красного, красного и оранжевого цветов, как показано на рисунке.

(iii) Если теперь сопротивления плеч BC и CD поменять местами, чтобы получить условие баланса, другой угольный резистор подключается на место или R. Какой теперь будет последовательность цветовых полос угольного резистора ?[Дели 2012]
Ответ.

35.(i) Укажите с помощью принципиальной схемы принцип работы измерительного моста. Получите выражение для определения неизвестного сопротивления.
(ii) Что произойдет, если гальванометр и ячейку поменять местами в точке равновесия моста?
(iii) Почему считается важным, чтобы точка баланса располагалась вблизи середины проволоки? [Дели, 2011 г.]
Ответ (i)

(ii)

(iii) Это связано с тем, что измерительный мост наиболее чувствителен, когда нулевая точка находится в середине провода, а все четыре сопротивления имеют одинаковый порядок.

36. Укажите два правила, которые служат общими правилами для анализа электрических цепей. Используйте эти правила, чтобы написать три уравнения, которые можно использовать для получения значений трех неизвестных токов в ветвях (показанных) данной цепи. ниже. [Вся Индия 2008 C]

Ответ.

Важные вопросы для класса 12 PhysicsКласс 12 PhysicsNCERT Solutions Home Page

Различные типы законов Кирхгофа, объясняемые приложениями

Сегодня я пишу статью о законах Кирхгофа.Эти законы Кирхгофа являются наиболее важными среди всех основных законов и теорем электротехники.

Начнем.

Законы Кирхгофа

Что такое закон Кирхгофа?

В электрических и электронных исследованиях законы Кирхгофа полезны для определения значения параметра в цепи. Нахождение значений этих параметров поможет вам упростить и проанализировать схему сети.

Эти законы можно разделить на две части (на основе тока и напряжения).

  • Текущий закон Кирхгофа
  • Закон напряжения Кирхгофа

Взгляните на историю (почти до 200 лет)…

В 1824 году эти законы изобрел ученый-физик «Густав Кирхгоф».  Итак, название закона было дано после его изобретения.

Эти законы действовали на основе принципа «Сохранение энергии» .

В электрической цепи ряд электрических источников и нагрузок соединены друг с другом.А так, он же образует количество ответвлений, развязок и т.д.

Электрическая цепь состоит из двух типов соединений, как указано ниже.

  • Токовый узел
  • Разветвитель напряжения

Прежде всего, мы должны знать-

Что такое текущий перекресток?

В электрической цепи ветви всех токов сходятся в одной точке. Эта точка известна как «Текущий перекресток». Его также называют «узлом».

Переход на другой тип перекрестка…

Что такое узел напряжения?

Ветви всех напряжений сходятся в виде замкнутого пути или цепи. Эта схема называется «соединением напряжения», «контуром» или «сеткой».

Теперь мы рассмотрим классификацию законов Кирхгофа.

 Классификация законов Кирхгофа

Законы Кирхгофа подразделяются на две основные части…

  1. Текущий закон Кирхгофа [KCL]
  2. Закон Кирхгофа о напряжении [KVL]

Давайте посмотрим на описание этих двух законов один за другим.

1. Действующий закон Кирхгофа [KCL]

Это первый закон Кирхгофа, основанный на источнике тока в электрической цепи. Этот закон также известен как «Закон узла».

Текущий закон Кирхгофа сформулирован так: «Алгебраическая сумма всех токов в узле или в одной точке равна нулю».

Давайте займемся математикой.

Уравнение тока, определяемое с помощью узлового анализа…

 Для узла,

  (И1+И2+И3+И4+........ + В) = 0 

Эквивалентный ток выразить как,
 
Ʃ(I) = 0

  Где, 

Ʃ(I) = (I1 + I2 + I3 + I4 +........ + In)  

Например:

На приведенной ниже электрической схеме электрические токи протекают через различные компоненты (резистор, конденсатор и катушку индуктивности).

Согласно первому утверждению этого закона мы можем определить эквивалентный электрический ток (I) цепи.

Уравнение можно представить как

 Согласно первому пункту закона, 

Ʃ(I)= 0

Где I — общий ток.

(И1+И2+И3)= 0

ИЛИ

По-другому текущий закон Кирхгофа формулируется как «Сумма всех выходящих токов в узле равна сумме всех входящих токов в узле».

Математически можно представить как

 Для узла,
 
Ʃ(I) (токи на выходе) = Ʃ(I) (токи на входе)  

Например:

На приведенной ниже электрической схеме некоторые электрические токи протекают в узле (т.е. входящий ток в узле), а некоторые утекают от узла (т. е. оставляют ток в узле).

Согласно второму утверждению этого закона мы можем определить эквивалентный электрический ток (I) цепи.

 Мы можем написать согласно второй формулировке закона, 

(I1 + I2)= (I3)

Или

(I1+I2-I3)= 0 т.е. Ʃ(I)= 0

Где,

I — общий ток.

I1 и I2 - Выходной ток в узле.

I3 - Входящий ток в узле.

Я надеюсь, что все пункты закона Кирхгофа для тока ясны, прежде чем мы перейдем к закону напряжения.

2. Закон Кирхгофа о напряжении [KVL]

Второй закон Кирхгофа основан на источнике напряжения на замкнутом пути электрической цепи. Этот закон известен как «закон сетки» или «закон петли».

Законы напряжения Кирхгофа сформулированы так: «В электрической цепи алгебраическая сумма всех напряжений в замкнутом контуре (или сетке) равна нулю».

( Примечание : я объяснил разницу между Loop и Mesh в предыдущей статье «Основная концепция электрической цепи».)

Определение уравнения напряжения с помощью анализа сетки и контура.

Формула,

 Для петли или сетки,

  (V1 + V2 + V3 + V4 +........ + Vn = 0) 

Эквивалентное напряжение выражается как
 
Ʃ(V) = 0

  Где,  Ʃ (V) = (V1 + V2 + V3 + V4 +........ + Vn)  

На приведенной ниже диаграмме он состоит из источника напряжения (В) и падения напряжения на каждом компоненте (резистор, катушка индуктивности и конденсатор).

Представление уравнения,

 Для петли,  V=(V1+V2+V3)

  Где 

В — общее напряжение.

V1, V2 и V3 — падение напряжения различных компонентов.

Это все о законе напряжения Кирхгофа.

Применение закона Кирхгофа

Законы Кирхгофа полезны,

  • расчет эквивалентного тока или неизвестного тока.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.