Kirhhofa strāvas likums un Kirhhofa sprieguma likums
Ir ir dažas vienkāršas saistības starp strāvēm un spriegumiem dažādās šķirtuvēs elektrotaukuma. Šīs saistības noteikta ar dažiem pamata likumiem, kas pazīstami kā Kirhofa likumi vai konkrētāk Kirhofa Strāves un Sprieguma likumi. Šie likumi ir ļoti noderīgi, lai noteiktu sarežģīta tīkla ekvivalento elektrisko pretestību vai impedanci (gadījumā ar MA) un strāves, kas plūst dažādās tīkla šķirtuvēs. Šos likumus pirmo reizi izvedis Gustavs Robertrs Kirhofs, un tāpēc šie likumi tiek saukti arī par Kirhofa likumiem.
Kirhofa Strāves likums
Elektrotīklā strāve plūst kā elektriskais daudzums. Tā kā strāves plūdes tiek uzskatītas par daudzuma plūdi, tad jebkurā punktā tīklā kopējā strāve, kas ienāk, ir tieši vienāda ar kopējo strāvi, kas atstāj šo punktu. Šis punkts var būt jebkurš tīkla punkts.
Piemēram, ja punkts atrodas elektrodotā, caur ko plūst strāve, tad tas pašāds strāves plūdes caur šo punktu, kas alternatīvi nozīmē, ka strāve, kas ienāk punktā, arī atstāj šo punktu. Kā mēs teicām, šis punkts var būt jebkurš tīkla punkts, tāpēc tas var būt arī savienojuma punkts tīklā.
Tātad, kopējais strāves daudzums, kas ienāk savienojuma punktā, ir tieši vienāds ar kopējo strāves daudzumu, kas atstāj šo savienojumu. Tas ir ļoti pamata lieta par strāves plūdi, un laimīgā kārtā Kirhofa Strāves likums saka to pašu. Šis likums ir pazīstams arī kā Kirhofa Pirmais likums, un tas nosaka, ka jebkurā savienojuma punktā elektrotīklā visu šķirtuvju strāvu summa ir nulle. Ja mēs uzskatām, ka visas strāves, kas ienāk savienojumā, ir pozitīvas, tad vissavienojuma strāves, kas atstāj savienojumu, ir negatīvas. Ja mēs pieskaitām visas šīs pozitīvās un negatīvās zīmes strāves, droši, mēs iegūsim rezultātu nulli.
Matemātiskā forma Kirhofa Strāves likuma ir šāda,
Mums ir savienojums, kur sanākas n skaits šķirtuvju.
Lai,
Strāves šķirtuvēs 1, 2, 3 …. m ienāk savienojumā.
Savienojumā no šķirtuvēm
iziet no savienojuma.
Tātad, šķirtuvju 1, 2, 3 …. m strāves var tikt uzskatītas par pozitīvām pēc vispārpieņemtās konvencijas, un līdzīgi šķirtuvju strāves
var tikt uzskatītas par negatīvām.
Tātad, visu šķirtuvju strāves attiecībā pret minēto savienojumu ir –
Tagad, visu strāvu summa savienojumā ir-
Pēc Kirhofa Strāves likuma tas ir vienāds ar nulli.
Tātad,
Matemātiskā forma Kirhofa Pirmajam likumam ir ∑ I = 0 jebkurā elektrotīkla savienojuma punktā.
Kirhofa Strāves likuma videoklipsa – Pamati
Kirhofa Sprieguma likums
Šis likums attiecas uz sprieguma nomazinājumiem dažādās šķirtuvēs elektrotīklā. Iedomājieties punktu slēgtā kontūrā elektrotīklā. Ja kāds dodas uz citu punktu tajā pašā kontūrā, viņš vai viņa varēs atrast, ka potenciāls otrajā punktā var būt atšķirīgs no pirmā punkta. Ja viņš vai viņa turpinās doties uz citu punktu kontūrā, viņš vai viņa varēs atrast atšķirīgu potenciālu jaunajā vietā. Ja viņš vai viņa turpina doties tālāk pa šo slēgto kontūru, galu galā viņš vai viņa nonāks sākotnējā punktā, no kura sāka ceļu. Tas nozīmē, ka viņš vai viņa atgriežas pie sākotnējā potenciāla punkta, pārejot cauri dažādiem sprieguma līmeņiem. Alternatīvi to var teikt, ka neto sprieguma iegūst un neto sprieguma nomazinājumi slēgtā kontūrā ir vienādi. Tas ir tas, ko Kirhofa Sprieguma likums apgalvo. Šis likums alternatīvi pazīstams kā Kirhofa Otrais likums.
Ja mēs uzskatām slēgtu kontūru konvencionāli, ja mēs uzskatām, ka visi sprieguma iegūst kontūrā ir pozitīvi, tad visi sprieguma nomazinājumi kontūrā jāuzskata par negatīviem. Visu šo spriegumu summa slēgtā kontūrā ir vienāda ar nulli. Piemēram, ja n skaits elementi, kas savienoti aiz muguras, veido slēgtu kontūru. Šo tīkla elementu vidū m skaits elementi ir sprieguma avoti, un n - m skaits elementu nomazina spriegumu, piemēram, pretestības.
Avotu spriegumi ir
Un pretestību sprieguma nomazinājumi attiecīgi,
Kā jau tika minēts, ka sprieguma iegūst konvencionāli tiek uzskatīti par pozitīviem, un sprieguma nomazinājumi tiek uzskatīti par negatīviem, spriegumi slēgtā kontūrā ir –
Tagad, pēc Kirhofa Sprieguma likuma, visu šo spriegumu summa ir vienāda ar nulli.
