Batas ni Kirchhoff sa elektro-teknolohiya

Sa pagkalkula ng mga de- koryenteng circuits ng alternating at direktang kasalukuyang, bilang karagdagan sa sikat na formula ng oum, inilapat din ang batas ng Kirchhoff. Ang isang tao na ang trabaho ay konektado sa electrical engineering, kahit na sa kalagitnaan ng gabi, nang walang pag-aatubili, upang magbigay ng mga kahulugan para sa bawat isa sa dalawang mga batas. Kadalasan ito ay hindi sapat na kinakailangan upang maisagawa ang mga kalkulasyon, ngunit upang maunawaan ang mga proseso na nagaganap.

Sa malayong 1845, ang Aleman na physicist na si Gustav Kirchhoff ay nagbuo ng dalawang Panuntunan batay sa mga gawa ni Maxwell (singil sa pag-iingat at mga electrostatic properties ) , na nagpapahintulot upang ipahiwatig ang kaugnayan sa pagitan ng kasalukuyang at boltahe sa isang closed electrical circuit. Dahil dito, naging posible na malutas ang halos lahat ng inilalapat na mga gawain na may kaugnayan sa kuryente. Ang batas ni Kirchhoff, na ginagamit upang kalkulahin ang linear electric circuit, ay ginagawang posible upang makakuha ng isang klasikal na sistema ng mga linear equation na isinasaalang-alang ang mga voltages at alon na naging kilala pagkatapos ng solusyon ng problema.

Ipinagpapalagay ng paggamit ng mga salita ang paggamit ng mga salitang electrical na "contour, knot and branch". Ang sangay ay anumang dalawang panig na bahagi ng isang kadena, isang di-makatwirang bahagi ng kadena. Ang tabas ay isang sistema ng mga looped branch, samakatuwid, sa pamamagitan ng pagsisimula ng isang mental na kilusan mula sa isang arbitrary point sa anumang sangay, nagtapos ka sa lugar kung saan nagsimula ang kilusan. Ang mas malinaw na mga sanga ay tinatawag na "looped", bagaman ito ay hindi ganap na tama. Ang isang node ay isang punto kung saan magkakaroon ng dalawa o higit pang sangay.

1 Ang batas ni Kirchhoff ay napaka-simple. Ito ay batay sa pangunahing batas ng konserbasyon ng pagsingil. Ang unang batas ng Kirchhoff ay nagsasabi: ang kabuuan ng mga alon (algebraic), na umaagos sa magkabilang sanga sa isang solong node, ay zero. Iyon ay, I1 + I2 + I3 = 0. Para sa mga kalkulasyon ito ay itinuturing na ang halaga ng mga alon na dumadaloy sa node ay may tanda na "+", at ang nagreresultang "-". Samakatuwid, ang pinalawig na formula ay tumatagal ng form na I1 + I2 - I3 = 0. Sa madaling salita: ang halaga ng kasalukuyang dumadaloy sa node ay katumbas ng dami ng dumadaloy. Ang batas na ito ng Kirchhoff ay napakahalaga para maunawaan ang mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga de-koryenteng kagamitan. Halimbawa, ipinaliliwanag niya kung bakit, kapag nagkokonekta sa windings ng isang de-kuryenteng de-motor ayon sa "star" o "tatsulok" na pamamaraan, walang interfacial short circuit.

2 Ang batas ni Kirchhoff ay kadalasang ginagamit upang kalkulahin ang sarado na loop na may isang tiyak na bilang ng mga sanga. Ito ay direktang nauugnay sa ikatlong batas ni Maxwell (isang hindi nababagong magnetic field). Ang tuntunin ay nagsasaad na ang algebraic sum ng stress ay bumaba sa bawat isa sa mga sangay ng contour na katumbas ng kabuuan ng mga halaga ng emf para sa lahat ng sangay ng kinakalkula na tabas. Ito ay malinaw na sa kawalan ng enerhiya ng kuryente (EMF) mga pinagkukunan sa closed circuit, ang kabuuang boltahe drop ay magiging zero din. Sa isang mas simpleng wika, ang enerhiya ng pinagmulan ay binago lamang sa mga mamimili, at kapag bumalik ito ay may kaugaliang orihinal na halaga nito. Ang paggamit ng batas na ito ay may ilang mga tampok, tulad ng sa kaso ng dating.

Ang pagtatayo ng equation ng circuit, itinuturing na ang numerical value ng EMF ay may positibong palatandaan kung ang unang tinatanggap na direksyon ng pag-iwas (kadalasan sa paikot) ay tumutugma sa direksyon nito, at negatibo kung ang mga direksyon ay kabaligtaran. Ang parehong naaangkop sa mga resistors: kung ang kasalukuyang direksyon ay kapareho ng para sa piniling bypass, ang "+" sign ay nakatalaga sa drop boltahe nito. Halimbawa, E1 - E2 + E3 = I1R1 - I2R2 + I3R3 + I4R4 ...

Bilang resulta ng paglibot sa lahat ng mga sanga na nagpasok ng tabas, isang sistema ng mga linear equation ay pinagsama , na nagpapasiya kung saan, posible na malaman ang lahat ng mga sanga ng mga sanga (at mga node). Ang mga nagresultang relasyon ay nalutas gamit ang contour current method.

Mahirap palalain ang kahalagahan ng mga batas ni Kirchhoff para sa electrical engineering. Ang pagiging simple ng pagsulat ng mga formula at ang kanilang solusyon sa tulong ng mga pamamaraan ng klasiko algebra ay ang dahilan para sa kanilang malawak na paggamit.