Законът на Кирхоф в областта на електротехниката

При изчисленията електрически вериги редуващи се и постоянен ток В допълнение към известната формула на Ом, също се прилага законът Kirchhoff. Човек, чиято работа е свързана с електротехниката, трябва да не дава никакви определения за всеки от двата закона, дори и в средата на нощта, без колебание. Често това не е необходимо да се правят изчисления, а по-скоро да се разберат процесите, които се случват.

В далечния 1845 г. германският физик Густав Кърчхоф въз основа на произведенията на Максуел (консервация на такси и свойства електростатично поле) е формулирал два правила, които ви позволяват да посочите връзката между тока и напрежението в затворена електрическа верига. Благодарение на това стана възможно да се решат практически всички приложни задачи, свързани с електроенергията. закон на Кирхоф се използва за изчисляване на линейната електрическата верига, тя дава възможност за получаване на класическата система на линейни уравнения, които вземат под внимание напрежения и токове, които стават известни след изпълнение на задачата.

Формулировката предполага използването на термините електрически "контур, възел и клон". Клонът е всяка двустранна част от веригата, произволен от сегмента на веригата. Контурът е система от циркулярни клони, т.е. чрез започване на психическо движение от произволна точка по който и да е клон, вие завършвате на мястото, където движението започва. По-ясно клоновете наричат ​​"циклично", въпреки че това не е напълно правилно. Един възел е точка, в която се срещат два или повече клона.

1 Законът на Кирхоф е много прост. Тя се основава на основния закон за опазване на таксите. Първият закон на Кирхоф казва: сумата от течения (алгебрични), протичащи по клони до един възел, е нула. Тоест, I1 + I2 + I3 = 0. За изчисления се счита, че стойността на теченията, протичащи в възела, има знак "+", а резултатът - ";". Следователно, разширената формула има формата I1 + I2 - I3 = 0. С други думи: количеството на тока, протичащ в възела, е равно на количеството на изтичане. Този закон на Кирхоф е много важен за разбирането на принципите на функциониране на електрическото оборудване. Например той обяснява защо при свързването на намотките на електродвигател съгласно схемата "звезда" или "триъгълник" няма интерфаза късо съединение.

2 Законът на Кирхоф обикновено се използва за изчисляване на затворен контур с определен брой клонове. Тя е пряко свързана с третия закон на Максуел (постоянно магнитно поле). Правилото гласи, че алгебричната сума на стресовите капки върху всеки от клоните на контура е равна на сумата от стойностите на emf за всички клонове на изчисления контур. Очевидно е, че при отсъствие на източници на електроенергия (ЕМП) в затворената верига, общият спад на напрежението също ще бъде нулев. На един по-прост език енергията на източника се превръща само в потребителите и когато се връща, той се придържа към първоначалната му стойност. Използването на този закон има редица характеристики, както в случая с предишния.

Съставяне уравнение верига, се приема, че цифровата стойност на електродвижещото напрежение, има положителен знак, когато получи направление е първоначално и байпас (обикновено по часовниковата стрелка) съвпада с неговата посока, и отрицателно, ако указанията са противоположни. Същото важи и за резисторите: ако текущата посока е същата като избрания байпас, тогава спад на напрежението на него се дава знакът "+". Например, E1 - E2 + E3 = I1R1 - I2R2 + I3R3 + I4R4 ...

В резултат на преминаването през всички клонове, влизащи в контура, система линейни уравнения, решавайки кое е възможно да се научат всички течения на клоновете (и възлите). Получените взаимоотношения се решават с помощта на метода на контурен ток.

Трудно е да се надценява значението на законите на Кирхоф за електротехниката. Опростеността на формулите на писане и тяхното решение, използвайки методите на класическата алгебра, са причина за широкото им използване.