Правила Кирхгофа для разветвленных цепей *)
Для упрощения расчетов сложных электрических цепей, содержащих неоднородные участки, используются правила Кирхгофа, которые являются обобщением закона Ома на случай разветвленных цепей.
В разветвленных цепях можно выделить узловые точки (узлы) , в которых сходятся не менее трех проводников (рис. 4.10.1). Токи, втекающие в узел, принято считать положительными; токи, вытекающие из узла – отрицательными.
В узлах цепи постоянного тока не может происходить накопление зарядов. Отсюда следует первое правило Кирхгофа:
Алгебраическая сумма сил токов для каждого узла в разветвленной цепи равна нулю:
I1 + I2 + I3 + .+In = 0.
Первое правило Кирхгофа является следствием закона сохранения электрического заряда.
В разветвленной цепи всегда можно выделить некоторое количество замкнутых путей, состоящих из однородных и неоднородных участков. Такие замкнутые пути называются контурами. На разных участках выделенного контура могут протекать различные токи.
Второе правило Кирхгофа можно сформулировать так: алгебраическая сумма произведений сопротивления каждого из участков любого замкнутого контура разветвленной цепи постоянного тока на силу тока на этом участке равна алгебраической сумме ЭДС вдоль этого контура.
Первое и второе правила Кирхгофа, записанные для всех независимых узлов и контуров разветвленной цепи, дают в совокупности необходимое и достаточное число алгебраических уравнений для расчета электрической цепи. Для цепи, изображенной на рис. 4.10.2, система уравнений для определения трех неизвестных токов I1, I2 и I3 имеет вид: I1R1 + I2R2 = – 1 – 2,
– I2R2 + I3R3 = 2 + 3,
– I1 + I2 + I3 = 0.
Таким образом, правила Кирхгофа сводят расчет разветвленной электрической цепи к решению системы линейных алгебраических уравнений. Это решение не вызывает принципиальных затруднений, однако, бывает весьма громоздким даже в случае достаточно простых цепей. Если в результате решения сила тока на каком-то участке оказывается отрицательной, то это означает, что ток на этом участке идет в направлении, противоположном выбранному положительному направлению.
Естественные науки
Всем гениальным физикам=)
Присоединяюсь!!!
Похожие вопросы
- Кто тут самый гениальный физик? Ответьте на такой вопрос: можно ли сказать "я опаздываю" ?
- Социальный опрос. Пожалуйста, назовите имена любых ученых физиков, которых Вы считаете гениальными. Почему именно они?
- Разве классическая физика - это не фундаментальная физика?
- Как выучить школьный курс физики?
- Как стать физиком и вообще познать науку?
- Как познать физику?
- Учебник по школьной физике для тупых школьников-математиков
- Кварки, лептоны, тупик Стандартной модели: а не доказывает ли "большая" физика Бога интенсивно? (надо посмотреть видео)
- Лжеучёные превратили Нобелевскую премию по физике в Шнобелевскую премию?
- Кто знает прикольные анекдоты про различия физиков и математиков?