Mga Panuntunan ni Kirchhoff: 7 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Panimula:

Alam namin na ang solong katumbas na paglaban, (RT) ay maaaring matagpuan kapag ang dalawa o higit pang mga resistors ay konektado magkasama sa alinmang serye kung ang parehong kasalukuyang halaga ay dumadaloy sa lahat ng mga bahagi., Parallel kung mayroon silang parehong boltahe na inilapat sa kanila. o mga kombinasyon ng pareho, at na ang mga circuit na ito ay sumusunod sa Batas ng Ohm. Gayunpaman, kung minsan sa mga kumplikadong circuit tulad ng tulay o mga network ng T, hindi namin simpleng magagamit ang Batas ng Ohm upang maghanap ng mga voltages o alon na nagpapalipat-lipat sa loob ng circuit tulad ng sa pigura (1).

Para sa mga ganitong uri ng pagkalkula, kailangan namin ng ilang mga patakaran na nagbibigay-daan sa amin upang makuha ang mga equation ng circuit at para dito maaari naming magamit ang Kirchhoff's Circuit Law. [1]

Hakbang 1: Karaniwang Kahulugan sa Pagsusuri sa Circuit:

Bago kami pumunta sa mga patakaran ni Kirchhoff. tutukuyin muna namin ang mga pangunahing bagay sa circuit analysis na gagamitin sa paglalapat ng mga patakaran ni Kirchhoff.

1-Circuit - ang isang circuit ay isang closed-loop na nagsasagawa ng landas kung saan dumadaloy ang isang kasalukuyang kuryente.

2-Path - isang solong linya ng mga elemento ng pagkonekta o mapagkukunan.

3-Node - ang isang node ay isang kantong, koneksyon, o terminal sa loob ng isang circuit kung saan ang dalawa o higit pang mga elemento ng circuit ay konektado o pinagsama na nagbibigay ng isang koneksyon point sa pagitan ng dalawa o higit pang mga sangay. Ang isang node ay ipinahiwatig ng isang tuldok.

4-Sangay - ang sangay ay isang solong o pangkat ng mga sangkap tulad ng resistors o isang mapagkukunan na konektado sa pagitan ng dalawang mga node.

5-Loop - ang isang loop ay isang simpleng saradong landas sa isang circuit kung saan walang elemento ng circuit o node ang nakaranas ng higit sa isang beses.

6-Mesh - ang isang mesh ay isang solong saradong loop na landas ng serye na hindi naglalaman ng anumang iba pang mga landas. Walang mga loop sa loob ng isang mata.

Hakbang 2: Dalawang Panuntunan ni Kirchhoff:

Noong 1845, isang Aleman na pisisista, si Gustav Kirchhoff ay bumuo ng isang pares o hanay ng mga patakaran o batas na tumutukoy sa pangangalaga ng kasalukuyang at enerhiya sa loob ng mga de-koryenteng circuit. Ang dalawang mga patakaran na ito ay karaniwang kilala bilang Kirchhoff's Circuit Laws kasama ang isa sa mga batas ni Kirchhoff na tumatalakay sa kasalukuyang dumadaloy sa paligid ng isang closed circuit, ang Voltage Law ni Kirchhoff, (KCL) habang ang ibang batas ay nakikipag-usap sa mga mapagkukunan ng boltahe na naroroon sa isang closed circuit, Batas ng Boltahe ni Kirchhoff, (KVL).

Hakbang 3: Paglalapat ng Mga Panuntunan ni Kirchhoff:

Gagamitin namin ang circuit na ito upang mailapat ang parehong KCL at KVL bilang sumusunod:

1-Hatiin ang circuit sa maraming mga loop.

2-Itakda ang direksyon ng mga alon gamit ang KCL. Magtakda ng direksyon ng 2 alon ayon sa gusto mo, pagkatapos ay gamitin ang mga ito upang makuha ang direksyon ng pangatlong isa tulad ng sumusunod sa pigura (4).

Gamit ang Kasalukuyang Batas ni Kirchhoff, KCLAt node A: I1 + I2 = I3

Sa node B: I3 = I1 + I2 Paggamit ng Batas sa Boltahe ni Kirchhoff, KVL

ang mga equation ay ibinibigay bilang: Loop 1 ay ibinigay bilang: 10 = R1 (I1) + R3 (I3) = 10 (I1) + 40 (I3)

Ibinigay ang Loop 2 bilang: 20 = R2 (I2) + R3 (I3) = 20 (I2) + 40 (I3)

Ang Loop 3 ay ibinibigay bilang: 10 - 20 = 10 (I1) - 20 (I2)

Tulad ng I3 ay ang kabuuan ng I1 + I2 maaari naming muling isulat ang mga equation bilang; Eq Hindi 1: 10 = 10I1 + 40 (I1 + I2) = 50I1 + 40I2 Eq. Hindi 2: 20 = 20I2 + 40 (I1 + I2) = 40I1 + 60I2

Mayroon na kaming dalawang "Mga Kasabay na Equation" na maaaring mabawasan upang mabigyan kami ng mga halaga ng I1 at I2 Pagpapalit ng I1 sa mga tuntunin ng I2 ay nagbibigay sa amin

ang halaga ng I1 bilang -0.143 Amps Pagpapalit ng I2 sa mga tuntunin ng I1 ay nagbibigay sa amin ng halaga ng I2 bilang +0.429 Amps

Tulad ng: I3 = I1 + I2 Ang kasalukuyang dumadaloy sa risistor R3 ay ibinibigay bilang: I3 = -0.143 + 0.429 = 0.286 Amps

at ang boltahe sa kabuuan ng risistor R3 ay ibinibigay bilang: 0.286 x 40 = 11.44 volts

Ang negatibong pag-sign para sa I1 ay nangangahulugang ang direksyon ng kasalukuyang daloy na napili nang una ay mali, ngunit gayon pa man ay may bisa pa rin. Sa katunayan, sinisingil ng 20v na baterya ang bateryang 10v. [2]

Hakbang 4: KiCAD Schematic of Circuit:

Mga hakbang sa pagbubukas ng kicad:

Hakbang 5: Mga Hakbang ng Pagguhit ng Circuit sa Kicad:

Hakbang 6: Multisim Simulation ng Circuit:

Tandaan:

Ang panuntunan ni Kirchhoff ay maaaring mailapat para sa parehong mga circuit ng AC at DC kung saan kung sakaling ang AC ang paglaban ay isasama ang capacitor at coil hindi lamang ang ohmic paglaban.

Hakbang 7: Sanggunian:

[1]

[2]