Негізгі бөлім
1.Кирхгофтың ережесі
Кирхгоф ережелері [1] - кез келген электр тізбегінің бөлімдеріндегі токтар мен кернеулер арасындағы байланыстар болып табылады.
Кирхгоф ережелері негізінде құрастырылған сызықтық теңдеулер жүйесінің шешімдері тұрақты, айнымалы және квазистационарлық токтың электр тізбектеріндегі барлық токтар мен кернеулерді табуға мүмкіндік береді [2].
Олардың электрлік техникада ерекше маңызы бар, өйткені олар электр тізбектері теориясының көптеген есептерін шешуге және күрделі электр тізбектерінің практикалық есептеулеріне қолайлы.
Кирхгоф ережелерін сызықтық электр тізбегіне қолдану токтар немесе кернеулер үшін сызықтық теңдеулер жүйесін алуға және сәйкесінше осы жүйені шешу кезінде тізбектің барлық тармақтары мен барлық түйінаралық кернеулердегі ток мәндерін табуға мүмкіндік береді.
1845 жылы Густав Кирхгоф тұжырымдаған[3].
«Ережелер» атауы дұрысырақ, өйткені бұл ережелер табиғаттың негізгі заңдары емес, зарядтың сақталу және электростатикалық өрістің тітіркенуінің негізгі заңдарынан (тұрақты магнит өрісі бар Максвеллдің үшінші теңдеуі) шығады. Бұл ережелерді химия мен физикадағы тағы екі Кирхгоф заңымен шатастырмау керек.
2.Кирхгофтың ережелерінің құрылымы
Кирхгоф ережелерін тұжырымдау үшін электр тізбегінің түйіні, тармағы және тізбегі ұғымдары енгізіледі. Тармақ - бірдей токпен электр тізбегінің қимасы, мысалы, суретте. R1, I1 деп белгіленген сегмент тармақ болып табылады. Түйін - үш немесе одан да көп тармақтардың қосылу нүктесі (суретте қою нүктелермен көрсетілген). Тізбек – тармақталған электр тізбегінің бірнеше тармақтары мен түйіндері арқылы өтетін тұйық жол. Жабық жол термині тізбектегі белгілі бір түйіннен басталып, бірнеше тармақтар мен түйіндерден бір рет өтіп, бастапқы түйінге оралуға болатынын білдіреді. Мұндай өту кезінде өтетін тармақтар мен түйіндер әдетте осы тізбекке жататындар деп аталады. Тармақ пен түйін бір уақытта бірнеше тізбектерге жатуы мүмкін екенін есте ұстаған жөн.
Осы анықтамалар тұрғысынан Кирхгоф ережелері келесідей тұжырымдалған.
Кирхгофтың бірінші ережесі.
Кирхгофтың бірінші ережесі (Кирхгофтың ағымдағы ережесі) кез келген тізбектің әрбір түйінінде жинақталатын тармақтық токтардың алгебралық қосындысы нөлге тең екенін айтады. Бұл жағдайда түйінге бағытталған ток оң, ал түйіннен бағытталған ток теріс деп есептеледі: Түйінге бағытталған токтардың алгебралық қосындысы түйіннен бағытталғандардың қосындысына тең.
Басқаша айтқанда, түйінге қанша ток ағады, одан сонша шығады. Бұл ереже электр зарядының сақталу заңынан шығады.
Дегенмен, есептеулерді жүргізген кезде, бұл ереже түйіннің елеусіз шағын сыйымдылығы жағдайында ғана қолданылатынын ескеру қажет. Әйтпесе, бірінші ереже бұзылуы мүмкін, бұл әсіресе жоғары жиілікті токтармен байқалады.
Достарыңызбен бөлісу: |