KIRCHHOFFS GESETZ 1 & 2: Erfinder, Formeln, Beispielaufgaben

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Kirchhoff ist einer der Physiker, die sich um die Wissenschaft der Elektrizität verdient gemacht haben. Er ist berühmt für Kirchhoffs Gesetze I und II. Es wurde von einer Person entdeckt, deren vollständiger Name Gustav Robert Kirchhoff ist, ein deutscher Physiker.

Dieses Gesetz ist eines der Gesetze in der Elektronik, das die Funktion hat, den Strom und die Spannung in der Schaltung zu analysieren. Sie wurde erstmals 1845 von Kirchhoff eingeführt und besteht aus zwei Gesetzen.

Inhaltsverzeichnis

Gustav Robert Kirchhoff

Gustav Robert Kirchhoff

Sein vollständiger Name ist Gustav Robert Kirchhoff, ein deutscher Physiker, der am 12. März 1824 in Königsberg, Preußen, geboren wurde. Er starb am 17. Oktober 1887 im Alter von 63 Jahren in Berlin, Deutschland.

Kirchhoffs Mutter ist Johanna Henriette Wittke, sein Vater ist Rechtsanwalt Friedrich Kirchhoff. Kirchhoff heiratete 1847 Clara Richelot, sie hatten drei Söhne und zwei Töchter.

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Nachdem Richelot 1869 starb, heiratete Kirchhoff 1872 erneut Luise Brommel. Kirchhoff verbrachte einen Teil seines Lebens als Professor und Professor für Physik und trug 1845 zu den Schaltungsgesetzformeln für die Elektrotechnik bei.

Darüber hinaus trug Kirchhoff auch zur Entdeckung des Gesetzes der Wärmestrahlung oder oft als Thermodynamik bekannt (1859-1861) und der Spektroskopie bei. Daneben gehört natürlich auch das Kirchhoffsche Gesetz zu seinen Beiträgen.

Lesen: Elektronenkonfiguration

Kirchhoffsches Gesetz 1

Kirchhoffsches Gesetz 1

Dieses Gesetz ist als Verbindungsregel oder Verzweigungsgesetz bekannt, wobei das Gesetz die Ladungserhaltung erfüllt; Es wird eine Multischalterschaltung benötigt, die Verzweigungspunkte enthält, wenn der Strom geteilt wird.

Wenn der Zustand konstant ist, gibt es an keinem Punkt im Stromkreis eine Akkumulation elektrischer Ladung, so dass die an jedem Punkt eintretende Ladungsmenge diesen Punkt mit der gleichen Menge wieder verlässt. Wie klingt Kirchhoffs erstes Gesetz?

"Die Menge an elektrischem Strom, die in einen Punkt zu einer Kreuzung oder einem Knoten fließt, ist die gleiche wie die Menge an elektrischem Strom, die aus diesem Punkt herauskommt."

Einfach ausgedrückt spricht dieses Gesetz von dem Strom, der an der Verbindungsstelle eines geschlossenen Stromkreises vorhanden ist. Die Grundlage dieses Gesetzes ist das Gesetz der Ladungserhaltung mit dem Klang „Die Ladung an einem Punkt A ist die gleiche wie die Ladung an Punkt B“, wenn keine äußere Kraft wirkt.

Kirchhoffsches Gesetz Formel 1

Mathematisch wird das erste Kirchoffsche Gesetz wie folgt angegeben.

ichEintreten = ichhinausgehen

Kirchhoffs 2. Gesetz

Dieses Gesetz wird auch Schleifenregel oder Schleifenregel genannt, weil ursprünglich die Potentialdifferenz an zwei Verzweigungspunkten in einem Stromkreis konstant ist. Dieses Gesetz beweist auch die Existenz des Energieerhaltungsgesetzes.

Wenn die Ladung Q an irgendeinem Punkt ein Potential V hat, dann ist die Energie der Ladung QV. Wenn sich die Ladung über die Schleife bewegt, gewinnt oder verliert die vorhandene Ladung als nächstes Energie, wenn sie durch den Batteriewiderstand oder ein anderes Element fließt.

Wenn es jedoch wieder zum Ausgangspunkt zurückkehrt, kehrt die Energie der Ladung wieder zu QV zurück. Kirchhoffs 2. Gesetz lautet wie folgt.

"Die Summe aller Spannungen um eine geschlossene Schleife in einem Stromkreis ist gleich Null."

Kirchhoffs 2. Gesetz

Das zweite Kirchhoffsche Gesetz selbst zielt darauf ab, die Spannungspotentialdifferenz zu messen, die in einem Stromkreis besteht, der keine Verzweigungen hat.

Lesen: Stromkreise

Kirchhoffsches Gesetz Formel 2

Mathematisch wird Kirchhoffs II Gesetz wie folgt angegeben.

+ IR = 0

Neben der Formel gibt es eine Reihe von Regeln, die Sie aus diesem Gesetz beachten sollten. Bestimmen Sie zuerst die Richtung der Schleife in der Schaltung und wenden Sie dann die folgenden Punkte an.

  • Der Spannungsabfall (SIR) ist positiv (+), wenn er in Richtung der Schleife erfolgt.
  • Der Spannungsabfall (SIR) ist negativ (-), wenn er in entgegengesetzter Richtung zur Schleife verläuft.
Kirchhoffsches Gesetz Formel 2
  • Die elektromotorische Kraft (SE) wird positiv (+), wenn sie auf den positiven Pol der Spannungsquelle trifft.
  • Die elektromotorische Kraft (SE) hat ein negatives Vorzeichen (-), wenn sie auf den Minuspol der Spannungsquelle trifft.

Lesen: Ionenverbindung

Beispiel für Kirchhoffsche Gesetzesprobleme

Damit Sie besser verstehen, wie die Kirchhoffschen Gesetze I und II in einigen Modellfragen angewendet werden, können Sie üben und versuchen, die Diskussion der folgenden Beispielfragen zu beantworten und zu verstehen.

1. Beispielfrage 1

Es ist bekannt, dass ein Stromkreis wie folgt einen starken Strom hat. Bestimmen Sie die richtige mathematische Form der Schaltung!

Beispiel Frage 1 kirchoff

Lösung:

Verwendung des ersten Kirchhoffschen Gesetzes.

https://latex.codecogs.com/gif.latex?\sum&space; I_{enter}&space;=&space;\sum&space; Ich verlasse}

ich1 + ich2 = ich3 + ich4 + ich5

2. Beispielfrage 2

Angenommen, die folgende Schaltung mit einem elektrischen Strom von 3 A fließt von X nach Y, wobei eine Potentialdifferenz zwischen X und Y 12 beträgt. Wie hoch ist der Widerstand?

Beispielaufgabe 2 Kirchhoffsches Gesetz

Lösung:

Verwendung des zweiten Kirchhoffschen Gesetzes.

vxy = 12 Volt

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vxa + vcb + vv. Chr + vcy = 12 Volt

v1 + ich. R1 + (-V2) + Ich. R2 = 12 Volt

6 + 3. 2 + (-9) + 3R = 12

3 + 3R = 12

3R = 12 – 3 = 9

R = 3 Ohm.

3. Beispielfrage 3

Es gibt eine elektrische Schaltung wie folgt. Wie viel elektrischer Strom fließt nach dem zweiten Kirchhoffschen Gesetz im Stromkreis?

Beispielaufgabe 3 Kirchhoffsche Gesetze

Lösung:

ɛ1 = 6V

ɛ2 = 12 Volt

R1 = 2 O

R2 = 6 O

R3 = 4 O

+ IR = 0

2 + ɛ1 +IR3 +IR2 +IR1 = 0

-12 + 6 + I(4) + I(6) + I(2) = 0

12I – 6 = 0

12I = 6

I = 6/12 = 0,5 A

4. Beispielfrage 4

Betrachten Sie den folgenden elektrischen Schaltplan. Wenn es bekannt ist1 = 16 Volt; ɛ2 = 8 V; ɛ3 = 10 V; R1 = 12 Ohm; R2 = 6 Ohm; und R3 = 6 Ohm, wie groß ist der elektrische Strom I?

Beispielaufgabe 4 Kirchhoffsche Gesetze

Lösung:

Kirchhoffs erstes Gesetz

ich = ich1 + ich2

ich2 = ich – ich1 … (1)

Schleife I / nach oben

+ IR = 0

-∑ɛ2 – ɛ1 +IR1 + ich1R2 = 0

-8 – 16 + I(12) + I1(6) = 0

-24 + 12I + 6I1 = 0

12I + 6I1 – 24 = 0 (: 6 )

2I + I1 – 4 = 0

2I + I1 = 4 … (2)

Schleife II / nach unten

+ IR = 0

ɛ3 + ɛ2 + ich2R3 - ICH1R2 = 0

10 + 8 + I2(6) – I1(6) = 0

18+6I2 – 6I1 = 0

6I2 – 6I1 = -18 (: 6 )

ich2 - ICH1 = -3

Substitution von Gleichung (1) in Gleichung (3)

(ich – ich1) - ICH1 = -3

Ich – 2Ich1 = -3 … (4)

Eliminierung von Gleichung (2) und Gleichung (4)

4I + 2I1 = 8

Ich – 2Ich1 = -3

5I = 5

Ich = 1A

Haben Sie alle Erklärungen zum Kirchhoffschen Gesetz oben verstanden? Machen Sie insbesondere beim zweiten Gesetz keinen Fehler bei der Bestimmung der Richtung der Schleife, damit die resultierende Antwort nicht falsch ist. Viel Spaß beim erneuten Üben mit Fragen aus verschiedenen Quellen!

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