KIRCHHOFF'S LOV 1 & 2: Opfindere, formler, eksempler på problemer

Kirchhoff er en af ​​fysikerne, der leverede tjenester inden for videnskaben om elektricitet. Han er berømt for Kirchhoffs Love I og II. Det blev opdaget af en person, hvis fulde navn er Gustav Robert Kirchhoff, en tysk fysiker.

Denne lov er en af ​​lovene i elektronik, som har en funktion til at analysere strøm og spænding i kredsløbet. Den blev indført af Kirchhoff første gang i 1845 og består af to love.

Gustav Robert Kirchhoff

Hans fulde navn er Gustav Robert Kirchhoff, er en tysk fysiker, der blev født den 12. marts 1824 i Konigsberg, Preussen. Han døde den 17. oktober 1887, 63 år gammel, i Berlin, Tyskland.

Kirchhoffs mor er Johanna Henriette Wittke, mens hans far er Friedrich Kirchhoff, der er advokat. Kirchhoff giftede sig med Clara Richelot i 1847, de havde tre sønner og to døtre.

Efter Richelots død i 1869, giftede Kirchhoff sig igen med Luise Brommel i 1872. Kirchhoff tilbragte en del af sit liv som professor og professor i fysik og bidrog til kredsløbslovformlerne for elektroteknik i 1845.

Derudover bidrog Kirchhoff også til at opdage loven om termisk stråling eller ofte kendt som termodynamik (1859-1861) og spektroskopi. Derudover er Kirchhoffs lov naturligvis også et af hans bidrag.

Læs: Elektronkonfiguration

Kirchhoffs lov 1

Denne lov er kendt som overgangsreglen eller loven om forgrening, hvor loven opfylder bevaringen af ​​ladningen; Der kræves et multi-switch-kredsløb, som indeholder forgreningspunkter, når strømmen deles.

Når tilstanden er konstant, er der ingen akkumulering af elektrisk ladning på noget tidspunkt i kredsløbet, så mængden af ​​ladning, der kommer ind i hvert punkt, vil forlade dette punkt igen med den samme mængde. Hvordan lyder Kirchhoffs første lov?

"Mængden af ​​elektrisk strøm, der flyder ind i et punkt til et kryds eller knudepunkt, er den samme som mængden af ​​elektrisk strøm, der kommer ud af det punkt."

Kort sagt taler denne lov om den strøm, der eksisterer ved krydset af et lukket kredsløb. Grundlaget for denne lov er loven om bevaring af ladning med lyden "Ladningen i et punkt A er den samme som ladningen ved punkt B", i fravær af en ekstern kraft, der virker.

Kirchhoffs lov formel 1

Matematisk er Kircchoffs første lov angivet som følger.

jeg_{gå ind} = jeg_{gå ud}

Kirchhoffs 2. lov

Denne lov er også kendt som loop-reglen eller loop-reglen, fordi den oprindelige potentialeforskel ved to forgreningspunkter i et kredsløb er konstant. Denne lov beviser også eksistensen af ​​loven om energibevarelse.

Hvis ladningen Q på noget tidspunkt har et potentiale V, så er ladningens energi QV. Dernæst, når ladningen bevæger sig hen over sløjfen, vinder eller taber den eksisterende ladning energi, når den passerer gennem batterimodstanden eller et andet element.

Men når den vender tilbage til startpunktet igen, vender ladningens energi tilbage til QV igen. Kirchhoffs 2. lov lyder således.

"Summen af ​​alle spændingerne omkring en lukket sløjfe i et kredsløb er lig med nul."

Kirchhoffs anden lov sigter selv mod at måle den spændingspotentialeforskel, der findes i et kredsløb, der ikke har nogen forgreninger.

Læs: Elektriske kredsløb

Kirchhoffs lov formel 2

Matematisk er Kirchhoffs II lov angivet som følger.

+ IR = 0

Ud over formlen er der en række regler, som du bør være opmærksom på fra denne lov. Bestem først retningen af ​​sløjfen i kredsløbet, og anvend derefter følgende punkter.

• Spændingsfaldet (SIR) vil være positivt (+), hvis det er i løkkens retning.
• Spændingsfaldet (SIR) vil være negativt (-), hvis det er i modsat retning af sløjfen.

• Den elektromotoriske kraft (SE) vil være positiv (+), hvis den møder spændingskildens positive pol.
• Den elektromotoriske kraft (SE) vil have et negativt fortegn (-), hvis den møder spændingskildens negative pol.

Læs: Ionisk binding

Eksempel på Kirchhoffs lovproblemer

For at du bedre kan forstå, hvordan Kirchhoffs Love I og II anvendes i flere modelspørgsmål, kan du øve dig og forsøge at besvare og forstå diskussionen af ​​følgende eksempler på spørgsmål.

1. Eksempel spørgsmål 1

Det er kendt, at et kredsløb har en stærk strøm som følger. Bestem den korrekte matematiske form for kredsløbet!

Løsning:

2. Eksempel spørgsmål 2

Givet, det følgende kredsløb, der har en elektrisk strøm på 3 A, flyder fra X til Y med en potentialforskel mellem X og Y på 12. Hvor stor er modstanden?

Løsning:

3. Eksempel spørgsmål 3

Der er et elektrisk kredsløb som følger. Ved brug af Kirchhoffs anden lov, hvor meget elektrisk strøm er der i kredsløbet?

Løsning:

4. Eksempel spørgsmål 4

Overvej følgende elektriske kredsløbsdiagram. Hvis det er kendt₁ = 16 V; ɛ₂ = 8 V; ɛ₃ = 10 V; R₁ = 12 ohm; R₂ = 6 ohm; og R₃ = 6 ohm, hvad er størrelsen af ​​den elektriske strøm I?

Løsning:

Har du forstået alle forklaringerne af Kirchhoffs lov ovenfor? Især for den anden lov, lav ikke en fejl ved at bestemme retningen af ​​løkken, så det resulterende svar ikke er forkert. God fornøjelse med at øve igen med spørgsmål fra forskellige kilder!