Batas ng Kuryente ni Kirchhoff at Batas ng Voltaje ni Kirchhoff
Mayroong ilang simpleng relasyon sa pagitan ng kumpol ng kuryente at voltages ng iba't ibang sangay ng isang electrical circuit. Ang mga relasyong ito ay napapasiyang pamamaraan ng ilang pangunahing batas na kilala bilang Kirchhoff laws o mas partikular na Kirchhoff Current and Voltage laws. Napakahalaga ng mga batas na ito sa pagtukoy ng katumbas na electrical resistance o impedance (sa kaso ng AC) ng isang komplikadong network at ang mga kumpol ng kuryente na umuusbong sa iba't ibang sangay ng network. Ang mga batas na ito ay unang naimbento ni Guatov Robert Kirchhoff kaya't tinatawag din itong Kirchhoff Laws.
Kirchhoff’s Current Law
Sa isang electrical circuit, ang kumpol ng kuryente ay sumusunod sa mga prinsipyong elektrikal. Bilang isang pag-usok ng dami, sa anumang punto sa circuit, ang kabuuang kumpol ng kuryente na pumapasok, ay eksaktong kapareho ng kabuuang kumpol ng kuryente na lumalabas sa punto. Ang punto na ito maaaring inisip kahit saan sa circuit.
Kung ang punto ay nasa conductor kung saan umuusbong ang kumpol ng kuryente, ang parehong kumpol ng kuryente ang lumalabas sa punto, na maaari ring sabihin na ang kumpol ng kuryente na pumapasok sa punto, ay lumalabas sa punto. Tulad ng sinabi, ang punto maaaring saanman sa circuit, kaya maaari ring isang junction point sa circuit.
Kaya, ang kabuuang dami ng kumpol ng kuryente na pumapasok sa junction point ay dapat eksaktong kapareho ng kabuuang dami ng kumpol ng kuryente na lumalabas sa junction. Ito ang napakasimpleng bagay tungkol sa pag-usok ng kumpol ng kuryente at mapalad na ang Kirchhoff Current law ang nagsasabi ng parehong bagay. Ang batas na ito ay kilala rin bilang Kirchhoff First Law at ang batas na ito ay nagsasabi na, sa anumang junction point sa electrical circuit, ang suma ng lahat ng branch currents ay sero. Kung ituturing natin ang lahat ng kumpol ng kuryente na pumapasok sa junction bilang positibong kumpol, ang konbensyon ng lahat ng branch currents na lumalabas sa junction ay negatibo. Ngayon, kung idadagdag natin ang lahat ng mga positibong at negatibong signed currents, siyempre, makukuha natin ang resulta ng zero.
Ang matematikal na anyo ng Kirchhoff’s Current Law ay kasunod,
Mayroon tayo isang junction kung saan n magkakahiwalay na beaches nagtatagpo.
Lets,
Ang mga kumpol ng kuryente sa branches 1, 2, 3 …. m ay pumapasok sa junction.
Sa halip na ang mga kumpol ng kuryente sa branches
ay lumalabas mula sa junction.
Kaya ang mga kumpol ng kuryente sa branches 1, 2, 3 …. m maaaring ituring bilang positibo ayon sa pangkaraniwang konbensyon at gayunpaman ang mga kumpol ng kuryente sa branches
maaaring ituring bilang negatibo.
Kaya ang lahat ng branch currents sa respeto ng nasabing junction ay –
Ngayon, ang suma ng lahat ng kumpol ng kuryente sa junction ay-
Ito ay kapareho ng zero ayon sa Kirchhoff Current Law.
Kaya,
Ang matematikal na anyo ng Kirchhoff First Law ay ∑ I = 0 sa anumang junction ng electrical network.
Video Presentation of Kirchhoff’s Current Law – Basic Theory
Kirchhoff’s Voltage Law
Ang batas na ito ay may kaugnayan sa voltage drops sa iba't ibang sangay ng isang electrical circuit. Isipin ang isang punto sa isang saradong loop sa isang electrical circuit. Kung sasabihin ng isang tao na pupunta sa ibang punto sa parehong loop, makikita niya na ang potensyal sa ikalawang punto ay maaaring magkaiba sa unang punto. Kung patuloy siyang maglalakad sa ibang punto sa loop, maaaring makita niya ang ibang potensyal sa bagong lokasyon. Kung patuloy siyang maglalakad pa sa buong saradong loop, sa huli ay babalikan niya ang unang punto kung saan nagsimula ang paglalakad. Ibig sabihin, bumalik siya sa parehong potensyal na punto pagkatapos magdaan sa iba't ibang antas ng voltage. Ito ay maaaring ipaliwanag na ang net voltage gain at net voltage drops sa isang saradong loop ay pareho. Iyan ang nagsasabi ang Kirchhoff Voltage law. Ang batas na ito ay kilala rin bilang Kirchhoff Second Law.
Kung ituturing natin ang isang saradong loop ayon sa konbensyon, kung ituturing natin ang lahat ng voltage gains sa loop bilang positibo, ang lahat ng voltage drops sa loop ay dapat ituring bilang negatibo. Ang suma ng lahat ng mga voltages sa isang saradong loop ay kapareho ng zero. Supos na n numbers ng back to back connected elements ang bumubuo ng isang saradong loop. Sa mga circuit elements na ito, m number elements ay voltage source at n – m number of elements drop voltage tulad ng resistors.
Ang voltages ng mga sources ay
At ang voltage drops sa resistors ay
Tulad ng sinabi, ang voltage gain ay itinuturing bilang positibo, at ang voltage drops ay itinuturing bilang negatibo, ang voltages sa saradong loop ay –
Ngayon, ayon sa Kirchhoff Voltage law, ang suma ng lahat ng mga voltages ay nagresulta sa zero.
