Законы Кирхгофа (более корректно - правила Киргхгофа) применяются при расчете сложных (разветвленных) электрических цепей. Предлагаю рассмотреть их по очереди и начать, естественно, с первого.
Определение и формула первого закона Кирхгофа, который гласит: алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле равна нулю, иллюстрируются рисунком 1.
Здесь:
В таком виде этот закон звучит и выглядит, наверное, очень академично, поэтому предлагаю все несколько упростить.
Нарисуем разветвленную электрическую цепь в более привычном виде (рис.2) и дадим такую формулировку:
Сумма токов втекающих в узел равна сумме токов, вытекающих из узла.
Для этого случая формула первого закона Кирхгофа примет вид: I= I1+I2+...+In, что для повседневных вычислений гораздо удобнее.
Второй закон Кирхгофа определяет зависимость между падениями напряжений и ЭДС в замкнутых контурах и имеет следующий вид (рис.3) и определение:
При отсутствии в контуре ЭДС сумма падений напряжений равна 0.
Теперь несколько пояснений по практическому применению этого правила Кирхгофа:
Поскольку, алгебраическая сумма требует учета знака следует выбрать направление обхода контура ( на рис.3 - по часовой стреклке), токи и напряжения, совпадающие с этим направлением считать положительными, иные - отрицательными.
При затруднении в определении направления тока, возьмите произвольное, если в результате вычислений получите результат со знаком "-", поменяйте выбранное направление на противоположенное.
Для нашего примера можно записать:
U1+U3-U2=0
U4+U5-U3=0
кроме того, руководствуясь первым правилом Кирхгофа :
Iвх - I1 - I2 = 0
I1 - I3 - I4=0
I4 - I5=0
I2 + I3 + I5 - Iвых=0,
получаем систему из 6 уравнений, полностью описывающую рассматриваемую электрическую цепь.
© 2012-2025 г.г. Все права защищены.
Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов