Kirchhoff qaydaları: 7 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Giriş:

Bildiyimiz kimi, eyni cərəyan bütün komponentlərdən keçərsə, iki və ya daha çox müqavimət hər iki seriyada bir -birinə bağlandıqda, eyni ekvivalent müqavimət (RT) tapıla bilər. və ya hər ikisinin birləşməsi və bu sxemlərin Ohm Qanununa tabe olması. Ancaq bəzən körpü və ya T şəbəkələri kimi mürəkkəb sxemlərdə şəkil (1) -də olduğu kimi dövrə daxilində dolaşan gərginlikləri və ya cərəyanları tapmaq üçün təkcə Ohm Qanunundan istifadə edə bilmərik.

Bu cür hesablamalar üçün, dövrə tənliklərini əldə etməyə imkan verən müəyyən qaydalara ehtiyacımız var və bunun üçün Kirchhoff Dövrə Qanunundan istifadə edə bilərik. [1]

Addım 1: Dövrə Analizində Ümumi Tərif:

Kirchhoff qaydalarına girmədən əvvəl. əvvəlcə Kirchhoff qaydalarını tətbiq edərkən istifadə ediləcək dövrə analizində əsas şeyləri təyin edəcəyik.

1-Dövrə-bir dövrə, elektrik cərəyanının axdığı bir qapalı döngə keçiricidir.

2-Yol-birləşdirən elementlərin və ya mənbələrin tək xətti.

3-Node-bir qovşaq, iki və ya daha çox dövrə elementinin birləşdirildiyi və ya iki və ya daha çox dal arasında bir əlaqə nöqtəsi verərək birləşdirildiyi bir dövrə daxilində bir qovşaq, əlaqə və ya terminaldır. Bir düyün bir nöqtə ilə göstərilir.

4-filial-bir filial, iki qovşaq arasında bağlanmış rezistorlar və ya qaynaq kimi tək və ya komponentlər qrupudur.

5-Loop-bir döngü, heç bir dövrə elementi və ya düyünün bir dəfədən çox rast gəlmədiyi bir dövrədəki sadə bir qapalı yoldur.

6-Mesh-mesh, başqa yolları olmayan tək qapalı döngə seriyasıdır. Bir mesh içərisində döngələr yoxdur.

Addım 2: Kirchhoffun İki Qaydası:

1845 -ci ildə bir alman fiziki Gustav Kirchhoff, elektrik dövrələrində cərəyan və enerjinin qorunması ilə məşğul olan bir cüt və ya bir sıra qaydalar və ya qanunlar hazırladı. Bu iki qayda, Kirchhoffun Dövrə Qanunları olaraq bilinir və Kirchhoffun qapalı bir dövrə ətrafında axan cərəyanla əlaqəli qanunlarından biri olan Kirchhoffun Gerilim Qanunu (KCL), digər qanun isə qapalı bir dövrədə mövcud olan gərginlik mənbələri ilə əlaqədardır., (KVL).

Addım 3: Kirchhoff qaydalarını tətbiq etmək:

Bu dövrəni həm KCL, həm də KVL tətbiq etmək üçün aşağıdakı kimi istifadə edəcəyik:

1-Dövrəni bir neçə döngəyə bölün.

2-KCL istifadə edərək cərəyanların istiqamətini təyin edin. İstədiyiniz kimi 2 cərəyan istiqaməti təyin edin, sonra şəkildəki (4) şəkildə üçüncüsünün istiqamətini əldə etmək üçün onlardan istifadə edin.

Kirchhoffun Mövcud Qanunundan istifadə edərək, KCLAt node A: I1 + I2 = I3

B düyünündə: I3 = I1 + I2 Kirchhoffun Gərginlik Qanunu, KVL istifadə olunur

tənliklər belə verilir: 1 -ci döngə belə verilir: 10 = R1 (I1) + R3 (I3) = 10 (I1) + 40 (I3)

Döngü 2 belə verilir: 20 = R2 (I2) + R3 (I3) = 20 (I2) + 40 (I3)

Döngü 3 belə verilir: 10 - 20 = 10 (I1) - 20 (I2)

I3, I1 + I2 -nin cəmi olduğu üçün tənlikləri yenidən yaza bilərik; Bərabərlik No 1: 10 = 10I1 + 40 (I1 + I2) = 50I1 + 40I2 Tənq. No 2: 20 = 20I2 + 40 (I1 + I2) = 40I1 + 60I2

İndi I1 və I2 dəyərlərini vermək üçün azaldıla bilən iki "Eşzamanlı Tənlik" ə sahibik.

I1 -0.143 Amper olaraq I2 -nin I1 -ə görə dəyişdirilməsi bizə I2 -nin dəyərini +0.429 Amper olaraq verir

Kimi: I3 = I1 + I2 R3 rezistorunda axan cərəyan belə verilir: I3 = -0.143 + 0.429 = 0.286 Amper

və rezistor R3 üzərindəki gərginlik aşağıdakı kimi verilir: 0.286 x 40 = 11.44 volt

I1 üçün mənfi işarə, əvvəlcə seçilmiş cərəyanın istiqamətinin səhv olduğunu, lakin yenə də qüvvədə olduğunu bildirir. Əslində, 20v batareya 10v batareyanı doldurur. [2]

Addım 4: KiCAD Dövrə Şeması:

Kicad açma addımları:

Addım 5: Kicadda Dövrə Çəkmə Adımları:

Addım 6: Dövrənin Multisim Simulyasiyası:

Qeyd:

Kirchhoff qaydası, AC vəziyyətində müqavimət yalnız ohmik müqavimət deyil, kondansatör və bobini də əhatə edəcək AC və DC dövrələri üçün tətbiq oluna bilər.

Addım 7: İstinad:

[1]

[2]