კირჰოფის წესები: 7 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

შესავალი:

ჩვენ ვიცით, რომ ერთი ეკვივალენტური წინააღმდეგობა, (RT) შეიძლება აღმოჩნდეს, როდესაც ორი ან მეტი რეზისტორი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული, თუ იგივე კომპონენტი გადის ყველა კომპონენტში., პარალელურად, თუ მათ აქვთ იგივე ძაბვა მათზე. ან ორივეს კომბინაცია და რომ ეს სქემები ემორჩილება ომის კანონს. თუმცა, ხანდახან ისეთ რთულ სქემებში, როგორიცაა ხიდი ან T ქსელები, ჩვენ არ შეგვიძლია მხოლოდ ომის კანონი გამოვიყენოთ, რათა ვიპოვოთ ძაბვები ან დენები, რომლებიც მიმოქცევაში წრეშია, როგორც ეს მოცემულია ფიგურაში (1).

ამ ტიპის გამოთვლებისთვის ჩვენ გვჭირდება გარკვეული წესები, რომლებიც საშუალებას გვაძლევს მივიღოთ წრიული განტოლებები და ამისათვის შეგვიძლია გამოვიყენოთ კირხჰოფის წრიული კანონი. [1]

ნაბიჯი 1: საერთო განმარტება წრედის ანალიზში:

სანამ კირხჰოფის წესებში გადავალთ. ჩვენ პირველ რიგში განვსაზღვრავთ ძირითად საკითხებს წრედის ანალიზში, რომელიც გამოყენებული იქნება კირხჰოფის წესების გამოყენებისას.

1-წრე-წრე არის დახურული მარყუჟის გამტარი გზა, რომელშიც ელექტრული დენი მიედინება.

2-გზა-ელემენტების ან წყაროების დამაკავშირებელი ერთი ხაზი.

3-კვანძი-კვანძი არის შეერთება, კავშირი ან ტერმინალი წრეში, სადაც ორი ან მეტი მიკროსქემის ელემენტი არის დაკავშირებული ან გაერთიანებულია ერთმანეთთან, რაც ადასტურებს კავშირს ორ ან მეტ ფილიალს შორის. კვანძი მითითებულია წერტილით.

4 ფილიალი-ფილიალი არის კომპონენტების ერთი ან ჯგუფი, როგორიცაა რეზისტორები ან წყარო, რომლებიც დაკავშირებულია ორ კვანძს შორის.

5-მარყუჟი-მარყუჟი არის მარტივი დახურული გზა წრეში, რომელშიც არცერთი წრიული ელემენტი ან კვანძი არ გვხვდება არაერთხელ.

6-mesh-mesh არის ერთი დახურული მარყუჟის სერიის გზა, რომელიც არ შეიცავს სხვა ბილიკებს. ბადის შიგნით არ არის მარყუჟები.

ნაბიჯი 2: კირხჰოფის ორი წესი:

1845 წელს, გერმანელმა ფიზიკოსმა, გუსტავ კირხჰოვმა შეიმუშავა წესების ან კანონების წყვილი, რომელიც ეხება ელექტრული წრეების დენის და ენერგიის შენარჩუნებას. ეს ორი წესი საყოველთაოდ ცნობილია როგორც Kirchhoff's Circuit Laws ერთად Kirchhoff– ის ერთ – ერთი კანონი, რომელიც ეხება დახურულ წრეში მიმდინარე მიმდინარეობას, Kirchhoff– ის ძაბვის კანონი (KCL), ხოლო მეორე კანონი ეხება დახურულ წრეში არსებულ ძაბვის წყაროებს, Kirchhoff– ის ძაბვის კანონი, (KVL).

ნაბიჯი 3: კირხჰოფის წესების გამოყენება:

ჩვენ გამოვიყენებთ ამ სქემას ორივე KCL და KVL გამოსაყენებლად შემდეგნაირად:

1-გაყავით წრე რამდენიმე მარყუჟად.

2-დააყენეთ დენების მიმართულება KCL გამოყენებით. დააყენეთ 2 დინების მიმართულება, როგორც გსურთ, შემდეგ გამოიყენეთ ისინი, რომ მიიღოთ მესამე მიმართულებით, როგორც ეს მოცემულია ფიგურაში (4).

კირხჰოფის ამჟამინდელი კანონის გამოყენებით, KCLAt კვანძი A: I1 + I2 = I3

კვანძში B: I3 = I1 + I2 კირხჰოფის ძაბვის კანონის გამოყენებით, KVL

განტოლებები მოცემულია შემდეგნაირად: მარყუჟი 1 მოცემულია: 10 = R1 (I1) + R3 (I3) = 10 (I1) + 40 (I3)

მარყუჟი 2 მოცემულია როგორც: 20 = R2 (I2) + R3 (I3) = 20 (I2) + 40 (I3)

მარყუჟი 3 მოცემულია: 10 - 20 = 10 (I1) - 20 (I2)

ვინაიდან I3 არის I1 + I2- ის ჯამი ჩვენ შეგვიძლია გადავაწეროთ განტოლებები, როგორც; ექვ. No 1: 10 = 10I1 + 40 (I1 + I2) = 50I1 + 40I2 ექვ. No 2: 20 = 20I2 + 40 (I1 + I2) = 40I1 + 60I2

ჩვენ ახლა გვაქვს ორი „ერთდროული განტოლება“, რომელიც შეიძლება შემცირდეს და მოგვცეს I1 და I2 მნიშვნელობები I1– ის ჩანაცვლება I2 გვაძლევს

I1– ის ღირებულება –0.143 ამპერია I2– ის ჩანაცვლება I1– ის თვალსაზრისით გვაძლევს I2– ის მნიშვნელობას +0.429 ამპერი

როგორც: I3 = I1 + I2 მიმდინარე რეზისტორი R3 მოცემულია როგორც: I3 = -0.143 + 0.429 = 0.286 ამპერი

ხოლო ძაბვა რეზისტორზე R3 მოცემულია: 0.286 x 40 = 11.44 ვოლტი

I1– ის უარყოფითი ნიშანი ნიშნავს იმას, რომ მიმდინარე ნაკადის მიმართულება თავდაპირველად არჩეული იყო არასწორი, მაგრამ მაინც ძალაში. სინამდვილეში, 20 ვ ბატარეა იტენება 10 ვ ბატარეას. [2]

ნაბიჯი 4: KiCAD სქემის სქემა:

კიკადის გახსნის ნაბიჯები:

ნაბიჯი 5: ხატვის სქემის ნაბიჯები კიკადში:

ნაბიჯი 6: წრის მრავალმხრივი სიმულაცია:

Შენიშვნა:

კირხჰოფის წესი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც AC, ასევე DC სქემებზე, სადაც AC შემთხვევაში წინააღმდეგობა მოიცავს კონდენსატორს და ხვეულს არა მხოლოდ ომის წინააღმდეგობას.

ნაბიჯი 7: მითითება:

[1]

[2]