Kirchhoff syn wet yn elekrotehnike

Yn de kalkulaasjes fan elektryske circuits AC en DC neist ferneamde formule Ohm ek jilde Kirchhoff syn wet. De man, waans wurk wurdt yn ferbân mei de elektrotechnyk, moat sels by nacht sûnder wifkjen te jaan definysjes foar elk fan de twa wetten. Faak is it net nedich om te fieren berekkeningen safolle as foar it begripen fan 'e prosessen.

Werom yn 1845, de Dútske natuerkundige Gustav Kirhgof basearre op Maxwell syn wurken (behâld fan lading, en eigenskippen fan it Electrostatic fjild) formulearre twa regels foar opjefte fan it relaasje tusken de spanning en de hjoeddeistige yn de sletten elektryske sirkwy. Dat makke it mooglik om te lossen hast eltse applikaasje probleem besibbe oan elektrisiteit. Kirchhoff syn wet wurdt brûkt om te berekkenjen it rekkenkundich elektryske circuit, dan stelt te krijen fan it klassike systeem fan lineêre fergelikingen dy't rekken holden mei de voltages en streamingen dy't frij komme bekend neidat de taak.

De formulearring suggerearret it brûken fan termen elektryske "circuit knoop en tak." Tûke - is gjin dûbele-sided circuit paad, in willekeurige lingte fan har. Circuit - in systeem Obsessed tûken, dat is, begjint in mentale beweging fan in punt op eltse tûke, yn 'e ein noch krije yn it plak dêr't de beweging begûn. Mear begryplike tak neamd "roll oer", hoewol't dit net hielendal korrekt. Node - in punt dêr't twa of mear tûken.

1 Kirchhoff syn wet is hiel simpel. It is basearre op 'e essinsjele wet fan behâld fan lading. Kirchhoff syn earste wet stelt: de som fan streamingen (algebraic), rint de tûken nei in inkele node gelyk oan nul. Dat is, I1 + I2 + I3 = 0. Foar de berekkeningen, dan wurdt oannommen dat de wearde fan de streamingen streamend nei node hat in "+" teken en de dêrút "-". Dus de formule wurdt in útwreide werjefte fan I1 + I2 - I3 = 0. Yn oare wurden, it bedrach fan de hjoeddeiske streamt yn in node gelyk oan it oantal effluent. Dit Kirchhoff syn wet is tige wichtich foar in begryp fan de útgongspunten fan elektryske apparatuer. Bygelyks, dat ferklearret wêrom by it ferbinen fan de elektryske motor windings op in "stjer" of "triangle" is gjin Interphase koartsluting.

2 Kirchhoff syn wet wurdt oer it algemien brûkt foar it berekkenjen fan de sletten lus mei in beskaat bedrach fan tûken. It wurdt direkt korrelearden mei de tredde wet fan Maxwell (konstant magnetysk fjild). De regel stiet dat it algebraic som fan de spanning daalt op elk fan 'e circuit fêstigings is lyk oan de som fan de emf wearden berekkene foar alle tûken fan de sirkel. It leit foar de hân dat by it ûntbrekken fan in sletten sirkwy fan elektryske krêft boarne (red), it gefolch spanning drop sil ek wêze nul. Yn ienfâldiger wurden, de boarne fan enerzjy wurdt allinne bekeard ta de konsuminten, en hat as doel om werom nei har oarspronklike wearde. Mei help fan dizze wet hat in oantal funksjes, lykas it gefal is mei it earste.

Komponearjen circuit fergeliking, dan wurdt oannommen dat de nûmerike wearde fan 'e electromotive krêft hat in posityf teken doe't de ûntfongen rjochting is earstoan bypass circuit (normaal de klok mei) gear mei syn rjochting, en negatyf as de rjochtingen binne tsjinoerstelde. Itselde jildt foar de wjerstannen: as de rjochting fan it hjoeddeiske is itselde as dat fan de selektearre rûnwei, de spanning drip op dat taskreaun wurdt oan "+" teken. Bygelyks, E1 - E2 + E3 = I1R1 - I2R2 + I3R3 + I4R4 ...

Dêrtroch rûnwei alle tûken dy't ta it circuit ûnderdielen fan it systeem fan lineêre fergelikingen, oplossen fan dat, is it mooglik om te learen alle aktuele tûken (en stiks). Oplost de relaasjes krigen troch de metoade fan de loop streamingen.

It is dreech om te overestimate it belang fan Kirchhoff syn wetten foar elektryske engineering. Gemak fan skriuwen fergelikingen en harren oplossing troch de metoaden fan klassike algebra wiene de reden foar it breed gebrûk.