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規則基爾霍夫

著名的德國物理學家古斯塔夫·羅伯特·基爾霍夫(1824年至1887年),柯尼斯堡大學的畢業生,因為在柏林大學數學物理的椅子,實驗數據和歐姆定律的基礎上,獲得了一系列的規則,讓我們來分析複雜的電路。 所以有和基爾霍夫規則的電動力學中使用。

第一個(通常節點),在本質上,與這些指控都不是天生的,並不在導體中消失的條件結合電荷守恆定律。 該規則適用於的節點 的電路, 即 點電路,其中會聚的三個或更多個導體。

如果我們採取在電路中的電流,其適合於當前節點,並且離開所述一個的正方向 - 用於負,在任何節點的電流之和必須是零,因為電荷不能在現場累積:

i = N時

ΣIᵢ= 0,

I =升

換言之,電荷的對應於一個節點在單位時間的量將等於從在相同的時間週期中的給定點去電荷的數量。

基爾霍夫第二條規則- 泛化 歐姆定律,是指封閉的輪廓支鏈。

在任何閉合電路,任意在複雜的電路中選擇,電流的力和相應的等高線圖將等於在電路中的電動勢的代數和電阻的產品的代數和:

I = N 1 I = N 1

ΣIᵢRᵢ=ΣEI,

I = LI =升

基爾霍夫規則最常用來確定的值, 電流強度 在性能和參數的複雜鏈領域的電流源給出。 考慮應用規則到計算電路實施例的方法。 由於在使用基爾霍夫定律,是常見的代數方程的公式,數目應等於未知數的數量。 如果所分析的電路包括n個節點和m個部分(分支),則第一規則可以形成(M - 1)使用第二規則,更多個(N - M + 1)獨立的方程獨立的方程。

操作1.選擇一個隨機的方向的電流,觀察“規則”的流入和流出,該節點可能不是源或漏電荷。 如果您選擇 的電流方向 ,你犯了一個錯誤,那麼這個電流值將是負面的。 但是,目前的行動領域的來源是不是任意的,它們是由包括兩極的方式決定的。

步驟2對應於第一基爾霍夫定律用於節點B中的電流的方程式:

I 2 - I 1 - I 3 = 0

步驟3:對應於所述第二基爾霍夫定律的方程,但預選擇兩個獨立的電路。 在這種情況下,存在三種可能性:左環{badb},右側電路{bcdb}和圍繞整個{badcb}鏈的輪廓。

既然是要找到只有三安培,我們限制兩個電路。 旁路值方向不具有電流和EMF被認為是陽性的,如果他們與旁路的方向一致。 我們走在輪廓{} badb逆時針方向,公式變為:

I₁R₁+I₂R₂=ε₁

第二輪承諾一個大環{badcb}:

I₁R₁ - I₃R₃=ε₁ - ε₂

第4步:現在補方程組,這是解決很簡單。

使用基爾霍夫規則,您可以執行相當複雜的代數方程。 如果電路包含某些對稱的元件,在這種情況下,可以是具有相同的電位,並且鏈分支相等的電流,從而大大簡化方程節點的情況被簡化。

這種情況一個典型例子是確定在立方體形狀相同電阻構成的電流力的問題。 通過對稱電路電位2,3,6-分,以及4,5,7-點是相同的,它們可以被加入,因為它不會在電流分佈方面變化,但顯著簡化圖。 因此, 基爾霍夫定律 到電路povolyaet容易地執行複雜的計算電路 DC。

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