Az elektromos áramkör számítása a Kirchhoff-törvénynek megfelelően - oktatási anyagok
Az elektromos áramkör kiszámítása a Kirchhoff törvényeinek közvetlen alkalmazásával
Kirchhoff első törvénye szerint a csomóponton konvergáló ágáramok algebrai összege nullával egyenlő:
Kirchhoff második törvénye szerint a zárt hurkú ellenállások elemeinek feszültség algebrai összege megegyezik az ebbe az áramkörbe belépő emf algebrai összegével.
Az aktív és passzív elemekkel rendelkező "b" ágak és az "y" csomópontok egy többhurokú lineáris áramkörének kiszámítása csökkenti az egyes körök és feszültségek áramának meghatározását az adott körbe belépő elemek termináljánál.
A passzív olyan ág, amely nem tartalmazza az emf forrást. Az EMF-forrást tartalmazó ág aktív.
A Kirchhoff első törvényét független csomópontokra alkalmazzák, azaz. oly módon, hogy legalább egy új ággal különböznek egymástól, ami lehetővé teszi az (y - I) egyenletek megszerzését.
A hiányzó egyenletek a b - (y - I) számban a második Kirchhoff - törvényen alapulnak. Az egyenlet olyan független hurkok számára íródott, amelyek legalább egy ágban különböznek egymástól.
A kiszámítási sorrend:
- különálló ágak az elektromos áramkörben, független csomópontok és kontúrok;
- a nyilak jelzik az önállóan kiválasztott pozitív irányú áramlatokat az egyes ágakban, és jelzik az áramkör bypass önkényesen kiválasztott irányát;
- az egyenleteket a Kirchhoff-törvények szerint alakítják ki, a következő jellel:
- a lánc csomópontja felé irányított áramokat plusz jelzéssel írunk, és a csomópont irányába mutató áramokat mínusz jellel jelöljük (az első Kirchhoff-törvény esetében);
- Az EMF-t és az ellenállásos elemen (RI) lévő feszültséget egy pluszjellel kell venni, ha az EMF iránya és az ágágban lévő áram egybeesik az áramkör megkerülésének irányával és ellentétes irányban - mínusz jellel;
- az egyenletek rendszerének megoldása, áramlatok keresése az ágakban. A döntésben a SZÁMÍTÓGÉP, a helyettesítési módszerek vagy determinánsok használhatók.
Az ágak áramának negatív értékei azt jelzik, hogy az áram korábban kiválasztott tetszőleges irányai hibásnak bizonyultak. Ezt például figyelembe kell venni, ha potenciális diagramot készítünk, ahol tudni kell az áram valós irányát.
Az 1. ábrán. A 4a. Ábra azt a kezdeti áramkört mutatja, amelyre az ágak áramát számolni kell. Az áramok és a bypass áramkörök irányát az 1. ábra mutatja. 4, b.
Az első és a második Kirchhoff-törvények szerint felépített egyenletek rendszere formában van