กฎหมายของ Kirchhoff ใน elekrotehnike

ในการคำนวณ ของวงจรไฟฟ้า AC และ DC นอกเหนือจากสูตรที่มีชื่อเสียงของโอห์มยังใช้กฎหมายของ Kirchhoff ชายที่มีผลงานเป็นที่เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมไฟฟ้าต้องแม้ในเวลากลางคืนโดยไม่ลังเลที่จะให้คำจำกัดความสำหรับแต่ละสองกฎหมาย บ่อยครั้งที่มันไม่จำเป็นที่จะดำเนินการคำนวณมากที่สุดเท่าที่ความเข้าใจของกระบวนการ

ย้อนกลับไปในปี 1845 นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันกุสตาฟ Kirhgof ขึ้นอยู่กับผลงานของ Maxwell (อนุรักษ์ค่าใช้จ่ายและคุณสมบัติของ สนามไฟฟ้าสถิต) สูตรสองกฎสำหรับการระบุความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันและกระแสในวงจรไฟฟ้าปิด นี่เองที่ทำให้มันเป็นไปได้ที่จะแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นเกือบโปรแกรมใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตไฟฟ้า กฎหมายของ Kirchhoff ถูกนำมาใช้ในการคำนวณวงจรไฟฟ้าเชิงเส้นจะช่วยให้การขอรับระบบคลาสสิกของสมการเชิงเส้นที่คำนึงถึงแรงดันไฟฟ้าและกระแสที่เป็นที่รู้จักกันหลังจากที่งาน

ถ้อยคำที่แสดงให้เห็นการใช้คำไฟฟ้า "โหนดวงจรและสาขา." สาขา - เป็นเส้นทางวงจรใด ๆ สองด้านยาวโดยพลการของเธอ วงจร - ระบบการหมกมุ่นสาขา, ที่อยู่, การเริ่มต้นการเคลื่อนไหวทางจิตของจุดใด ๆ ในสาขาใด ๆ ในท้ายที่สุดยังคงได้รับเข้าไปในสถานที่ที่การเคลื่อนไหวที่จะเริ่มต้น สาขาที่เข้าใจมากขึ้นเรียกว่า "ม้วนมากกว่า" แม้ว่าเรื่องนี้ไม่ถูกต้องทั้งหมด โหนด - จุดที่สองหรือมากกว่าสาขา

กฎหมาย 1 ของ Kirchhoff เป็นเรื่องง่ายมาก มันขึ้นอยู่กับกฎหมายพื้นฐานของการอนุรักษ์ค่าใช้จ่าย กฎข้อแรกของ Kirchhoff ฯ : ผลรวมของกระแส (พีชคณิต) ที่ไหลลงสาขาไปยังโหนดเดียวเท่ากับศูนย์ นั่นคือ I1 + I2 + I3 = 0 สำหรับการคำนวณมันจะสันนิษฐานว่าค่าของกระแสน้ำไหลลงสู่โหนดมีเครื่องหมาย "+" และส่งผลให้ "-" ดังนั้นสูตรจะกลายเป็นมุมมองขยายตัวของ I1 + I2 - I3 = 0 ในคำอื่น ๆ ปริมาณของกระแสไฟฟ้าที่ไหลเข้ามาในโหนดจะเท่ากับจำนวนของน้ำทิ้ง กฎหมาย Kirchhoff นี้เป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับความเข้าใจในหลักการของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ ยกตัวอย่างเช่นมันอธิบายว่าทำไมเมื่อเชื่อมต่อลวดมอเตอร์ไฟฟ้าบน "ดาว" หรือ "สามเหลี่ยม" ไม่มีระหว่างเฟส ไฟฟ้าลัดวงจร

กฎหมาย 2 ของ Kirchhoff โดยทั่วไปจะใช้ในการคำนวณวงปิดด้วยจำนวนหนึ่งของสาขา มันมีความสัมพันธ์โดยตรงกับกฎข้อที่สามของแมกซ์เวล (สนามแม่เหล็กคงที่) กฎระบุว่าผลรวมเกี่ยวกับพีชคณิตของแรงดันลดลงในแต่ละสาขาวงจรมีค่าเท่ากับผลรวมของค่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่คำนวณได้สำหรับทุกสาขาของวงจร เป็นที่ชัดเจนว่าในกรณีที่ไม่มีวงจรปิดของแหล่งพลังงานไฟฟ้า (EDS) ส่งผลให้แรงดันยังจะเป็นศูนย์ ในแง่ง่ายมากขึ้นแหล่งที่มาของพลังงานที่เป็นเพียงการแปลงให้กับผู้บริโภคและมีจุดมุ่งหมายที่จะกลับไปเป็นค่าเดิม การใช้กฎหมายนี้มีจำนวนของคุณสมบัติเช่นเดียวกับกรณีที่มีคนแรก

การเขียนสมการวงจรมันจะสันนิษฐานว่าค่าตัวเลขของแรงเคลื่อนไฟฟ้ามีสัญญาณบวกเมื่อทิศทางที่ได้รับเป็นครั้งแรกวงจรบายพาส (ปกติตามเข็มนาฬิกา) สอดคล้องกับทิศทางของตนและเชิงลบหากทิศทางตรงข้าม เช่นเดียวกับความต้านทาน: เมื่อทิศทางของปัจจุบันเป็นเช่นเดียวกับที่ทางอ้อมที่เลือก แรงดัน ที่มันเป็นโทษกับเครื่องหมาย "+" ยกตัวอย่างเช่น E1 - E2 E3 + = I1R1 - I2R2 + + I3R3 I4R4 ...

เป็นผลให้หลีกเลี่ยงทุกสาขาที่เป็นส่วนประกอบวงจรของระบบ สมการเชิงเส้น, การแก้ว่ามันเป็นไปได้ที่จะเรียนรู้สาขาทั้งหมดในปัจจุบัน (และหน่วย) แก้ไขความสัมพันธ์ที่ได้รับโดยวิธีการของกระแสวง

มันเป็นเรื่องยากที่จะประเมินความสำคัญของกฎหมายของ Kirchhoff สำหรับงานด้านวิศวกรรมไฟฟ้า ความง่ายดายในการเขียนสมการและการแก้ปัญหาของพวกเขาโดยวิธีการของพีชคณิตคลาสสิกเป็นเหตุผลสำหรับการใช้งานที่กว้าง