Kirchhoffa pašreizējais likums (KCL)

Prawa Kirchhoffa przyklad 1 (Jūnijs 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Kirchhoffa pašreizējais likums (KCL)

6.nodaļa - Sadalīšanas shēmas un Kirchhoffa likumi


Paralēlo ķēžu pārskats

Apskatīsim šo pēdējo paralēlo piemēru ķēdi:

Šim ķēdes spriegumam un strāvai atrisināšana:

Šajā brīdī mēs zinām katras filiāles strāvas un kopējās strāvas vērtību ķēdē. Mēs zinām, ka kopējā strāva paralēlajā shēmā ir vienāda ar filiāles strāvu summu, taču šajā shēmā vairāk notiek tikai tas. Ņemot vērā strāvas pie katra vadu savienojuma punkta (mezgls) ķēdē, mums vajadzētu būt iespējai redzēt kaut ko citu:

Currents ievadīšana un iziešana

Katrā no mezgliem uz negatīvā "dzelzceļa" (vads 8-7-6-5) mums ir pašreizējais sadalījums pie galvenās plūsmas uz katru secīgu filiāles rezistors. Katrā pozitīvā "dzelzceļa" mezglā (stieple 1-2-3-4) mums ir pašreizējais apvienojums, veidojot galveno plūsmu no katra secīgā filiāles rezistora. Šim faktam vajadzētu būt diezgan acīmredzamam, ja jūs domājat par ūdens caurules kontūru analoģiju ar katru mezgla mezglu, kas darbojas kā "tee" savienojums, ūdens plūsma sadalās vai savienojas ar galveno cauruļvadu, kad tā pārvietojas no ūdens sūkņa izejas uz atgriešanos rezervuārs vai izlietne.

Ja mēs vairāk pievēršam uzmanību kādam konkrētam "tee" mezglam, piemēram, mezglam 3, mēs redzam, ka strāvas ievadīšana mezglā ir vienāda ar pašreizējo, kas iziet no mezgla:

No labās puses un no apakšas, mums ir divi strāvas, kas ievada savienojumu ar vadu, kas apzīmēts kā mezgls 3. Pa kreisi mums ir viena strāva, kas iziet no mezgla, kas vienāds ar apjomu, kas atbilst divu strāvu ievadīšanai. Atsaucoties uz santehnikas analoģiju: tik ilgi, kamēr cauruļvados nav noplūdes, kāda plūsma iekļūst savienotājam, arī jāiziet no montāžas. Tas attiecas uz jebkuru mezglu ("montāžu") neatkarīgi no tā, cik daudz plūsmu ienāk vai iziet. Matemātiski mēs varam izteikt šo vispārējo attiecību kā tādu:

Kirchhoffa pašreizējais likums

Kirchhoff nolēma izteikt šo vienādojumu nedaudz citādā formā (kaut arī matemātiski ekvivalents), to saucot par Kirchhoff's Current Law (KCL):

Frāzi apkopojot, Kirchhoffa pašreizējais likums ir šāds:

"Visu strāvu algebriskā summa, kas ievada un iziet no mezgla, ir vienāda ar nulli"

Tas ir, ja katrai strāvai mēs piešķiram matemātisko apzīmējumu (polaritāti), norādot, vai tie ieiet (+) vai iziet (-) ar mezglu, mēs varam pievienot tos kopā, lai iegūtu kopējo garantēto nulli.

Ņemot mūsu parauga mezglu (3. numurs), mēs varam noteikt pašreizējā attāluma lielumu pa kreisi, iestatot KCL vienādojumu ar šo strāvu kā nezināmu vērtību:

Negatīvā (-) zīme par vērtību 5 milliamps stāsta mums, ka strāva iziet no mezgla, nevis 2 milliamp un 3 milliamp strāvas, kas gan ir gan pozitīvs (un tādējādi ievadot mezglā). Neatkarīgi no tā, vai negatīvs vai pozitīvs apzīmē pašreizējo ievadīšanu vai iziešanu, tas ir pilnīgi patvaļīgi, kamēr tie ir pretējās zīmes pretējiem virzieniem, un mēs saglabājam konsekvenci mūsu apzīmējumā, KCL darbosies.

Kopā Kirchhoffa spriegums un pašreizējie likumi ir milzīgs instrumentu pāris, kas noderīgi, analizējot elektriskās ķēdes. Viņu lietderība kļūs vēl acīmredzama vēlākā nodaļā ("Tīkla analīze"), bet pietiek ar to teikt, ka šie likumi ir pelnījuši, ka elektronikas skolotājs to iegaumē tik maz, cik Omi likums.

  • PĀRSKATS:
  • Kirchhoff's Current Law (KCL): "Visu strāvu algebriskā summa, kas ievada un iziet no mezgla, ir vienāda ar nulli"