Kirchhoffs lov inden for elektroteknologi

Ved beregning af de elektriske kredsløb af vekselstrøm og likestrøm, udover den berømte Ohm-formel, anvendes Kirchhoff-loven også. En person, hvis arbejde er forbundet med elteknik, selv i midten af natten uden tøven, giver definitioner for hver af de to love. Ofte er det nødvendigt ikke så meget at udføre beregninger, men snarere at forstå de processer, der finder sted.

I den fjerne 1845 formulerede den tyske fysiker Gustav Kirchhoff to regler på grundlag af Maxwells værker (ladningsbeskyttelse og elektrostatiske feltegenskaber ) , hvilket gør det muligt at angive forholdet mellem strøm og spænding i et lukket elektrisk kredsløb. Takket være dette blev det muligt at løse næsten alle anvendte opgaver forbundet med elektricitet. Kirchhoffs lov, der bruges til at beregne det lineære elektriske kredsløb, gør det muligt at opnå et klassisk system af lineære ligninger, der tager højde for spændinger og strømme, der bliver kendt efter løsningen af problemet.

Ordlyden forudsætter brugen af udtrykkene elektrisk "kontur, knude og gren". En gren er en hvilken som helst tosidet sektion af en kæde, et vilkårlig segment af kæden. En kontur er et system med løkkede grene, det vil sige ved at starte en mental bevægelse fra et vilkårlig punkt langs en gren, vil du til sidst ende op på det sted, hvor bevægelsen startede. Mere tydeligt grene kalder "looped", selv om dette ikke er helt korrekt. En knude er et punkt, hvor to eller flere grene mødes.

1 Kirchhoffs lov er meget enkel. Den er baseret på den grundlæggende lov om bevarelse af afgift. Kirchhoffs første lov siger: summen af strømme (algebraisk), der strømmer langs grene til et enkelt knudepunkt, er nul. Det vil sige, I1 + I2 + I3 = 0. Ved beregninger vurderes det, at værdien af de strømme, der strømmer ind i node, har tegnet "+" og den resulterende "-". Derfor tager den udvidede formel formularen I1 + I2 - I3 = 0. Med andre ord: mængden af strøm, der strømmer ind i node, er lig med mængden af udstrømning. Denne Kirchhoff lov er meget vigtig for at forstå principperne for driften af elektrisk udstyr. For eksempel forklarer han hvorfor, når der tilsluttes viklinger af en elektrisk motor i henhold til "stjerne" eller "trekant" ordningen, er der ingen grænsefladskort .

2 Kirchhoffs lov bruges normalt til at beregne en lukket kredsløb med et bestemt antal grene. Det er direkte relateret til den tredje Maxwells lov (et uændret magnetfelt). Reglen fastslår, at den algebraiske sum af stresset falder på hver af konturernes grene er lig med summen af værdierne af emf for alle grene af den beregnede kontur. Det er indlysende, at hvis der ikke er elektriske energikilder (EMF) i det lukkede kredsløb, vil det totale spændingsfald også være nul. På et mere simpelt sprog er kildens energi kun konverteret til forbrugerne, og når den vender tilbage, har den en tendens til at være den oprindelige værdi. Brugen af denne lov har en række egenskaber, som i den tidligere.

Konstruktion af kredsløbets ligning anses for at den numeriske værdi af EMF'en har et positivt tegn, hvis den oprindeligt accepterede omgåelsesretning (normalt med uret) falder sammen med dens retning og negativ hvis retningerne er modsatte. Det samme gælder modstande: hvis den aktuelle retning er den samme som for den valgte bypass, er "+" -tegnet tildelt spændingsfaldet på det. For eksempel, E1 - E2 + E3 = I1R1 - I2R2 + I3R3 + I4R4 ...

Som et resultat af at krydse alle grene, der kommer ind i konturen, kompileres et system af lineære ligninger, idet det afgøres, hvem der er muligt at finde ud af alle grenene (og knuderne). De resulterende forhold løses ved hjælp af konturstrømmetoden.

Det er svært at overvurdere betydningen af Kirchhoffs love for elteknik. Enkelheden ved at skrive formler og deres løsning ved hjælp af metoder til klassisk algebra var grunden til deres store brug.