Кирхгоф заңдары
Күрделі электр тізбектерді есептеу және олардың электр жағдайын анықтау үшін Густав Кирхгоф 1845ж. тұжырымдалған, сондай-ақ, кейбір дереккөздерде Кирхгоф ережелері деп аталатын Кирхгоф заңдары қолданылады.
Күрделі электр тізбектері үшін «тармақ», «түйін» және «контур» ұғымдары қолданылады.
Электр тізбегінің тармағы – бойымен бір ток өтетін тізбекті жалғанған элементтерден (резисторлар, ЭҚК және т.б.) тұратын тізбектің учаскесі.
Электр тізбегінің түйіні – үш және одан көп тармақтар бірігетін жер.
Электр тізбегінің контуры – бірнеше тармақтар бойымен жылжып, айналып өтуге болатын кез келген тұйық жол.
Үш тармақтан, екі түйіннен және үш контурдан тұратын электр тізбегі 2.9.-суретінде көрсетілген.
2.9.-сурет. Электр тізбегі.
Кирхгофтың бірінші заңы (токтарға арналған заң) электр тізбегінің түйіндеріне жатады және келесідей тұжырымдалады.
Электр тізбегінің түйініндегі токтардың алгебралық қосындысы кез келген мезгілде нольге тең:
Бұл ретте, түйінге бағытталған токтарды «+» таңбасымен, ал түйіннен бағытталған токтарды – «-» таңбасымен қабылданады.
2.9.-суретінің (1-түйін) схемасы үшін Кирхгофтың бірінші заңының теңдеуін жазамыз:
Энергияның бірнеше көздері бар күрделі электр тізбектерін есептеу үшін келесідей тұжырымдалатын Кирхгофтың екінші заңын пайдаланады.
Тұйық электр контурдағы тізбектің учаскелеріндегі кернеудің төмендеу алгебралық қосындысы осы контурда әрекет ететін ЭҚК алгебралық қосындысына тең:
немесе
Т еңдеулерді құрастырған кезде қосылғыштарды «+» таңбасымен алады, егер учаскеде әрекет ететін кернеу және ЭҚК айналманың бағытымен дәлме-дәл келетін болса, және «-» таңбасымен, егер олардың әрекеттері айналманың бағытына қарсы болатын болса.
2.9.-суретінің схемасы үшін Кирхгофтың екінші заңы бойынша үш контурларына теңдеулер жазамыз:
ЭҚК бағытына сәйкес келетін электр энергия көздерін электр тізбегіне қосқан кезде (2.10, а-сурет), ЭҚК тізбек бойына осы көздердің ЭҚК қосындысына тең (келісімді қосылу):
2.10.-сурет. Қоректендіру көздерін қосу: а – келісімді, б – қарсы
Егер тізбектегі көздердің ЭҚК бағыттары қарама-қайшы болатын болса, онда нәтижелеу ЭҚК осы көздердің ЭҚК тең болады (қарсы қосылу):
Теңдеулерді құрастырған кезде тізбектің айналмасының бағытын таңдау қажет және токтардың бағыттары еркін беріледі.
БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ
Электр тізбегінің түйіні, тармағы және контуры дегеніміз не?
Кирхгофтың 1-ші және 2-ші заңдарының мәні қандай? Оларды тұжырымдаңыз.
Электр тізбегіне электр энергиясының көздерінің қандай қосылуларын келісімді деп атайды? Қайсысын – қарсы деп атайды?
Достарыңызбен бөлісу: |