Sa taong 1845, ipinakilala ni Gustav Kirchhoff (German physicist) ang isang hanay ng mga batas na tumutukoy sa kasalukuyang at boltahe sa mga de-koryenteng circuit. Ang Mga Batas ng Kirchhoff ay karaniwang pinangalanan bilang KCL (Kirchhoffs Kasalukuyang Batas) at KVL (Kirchhoffs Voltage Law). Ang KVL ay nagsasaad na ang algebraic kabuuan ng boltahe sa node sa isang closed circuit ay katumbas ng zero. Nakasaad sa batas ng KCL na, sa isang closed circuit, ang pagpasok ng kasalukuyang sa node ay katumbas ng kasalukuyang pag-alis sa node. Kapag naobserbahan namin sa tutorial ng mga resistors na ang isang solong katumbas na paglaban, (RT) ay matatagpuan kapag ang maraming resistors ay konektado sa serye o parallel, ang mga circuit na ito sundin ang batas ni Ohm . Ngunit, sa kumplikado mga circuit ng kuryente , hindi namin magagamit ang batas na ito upang makalkula ang boltahe at kasalukuyang. Para sa mga ganitong uri ng pagkalkula, maaari naming gamitin ang KVL at KCL.

Mga batas ni Kirchhoff

Pangunahing hinaharap ng mga batas ni Kirchhoff ang boltahe at kasalukuyang sa mga de-koryenteng circuit. Ang mga batas na ito ay maaaring maunawaan bilang mga resulta ng mga equation ng Maxwell sa mababang limitasyon sa dalas. Ang mga ito ay perpekto para sa DC at AC circuit sa mga frequency kung saan ang mga electromagnetic radiation wavelength ay napakalaki kapag ihinahambing namin sa iba pang mga circuit.

Mga Batas sa Circuit ni Kirchhoff

Mayroong iba't ibang mga ugnayan sa mga voltages at alon ng isang de-koryenteng circuit. Ang mga ugnayan na ito ay natutukoy ng mga batas ni Kirchhoffs tulad ng KVL at KCL. Ang mga batas na ito ay ginagamit upang matukoy ang impedance ng kumplikadong network o katumbas na paglaban ng elektrisidad at ang mga alon na dumadaloy sa maraming mga sangay ng n / w.

Kirchhoff Kasalukuyang Batas

KCL o Kirchhoffs kasalukuyang batas o Kirchhoffs unang batas na nagsasaad na ang kabuuang kasalukuyang sa isang closed circuit, ang pagpasok ng kasalukuyang sa node ay katumbas ng kasalukuyang pag-alis sa node o ang algebraic sum ng kasalukuyang sa node sa isang electronic circuit ay katumbas ng zero.

Kasalukuyang Batas ni Kirchhoff

“paano gumagana ang mga knock sensor ”

Sa diagram sa itaas, ang mga alon ay naipahiwatig ng a, b, c, d at e. Ayon sa batas ng KCL, ang mga pumapasok na alon ay a, b, c, d at ang mga umaalis na alon ay e at f na may negatibong halaga. Ang equation ay maaaring nakasulat bilang

a + b + c + d = e + f

Pangkalahatan sa isang de-koryenteng circuit, ang term node ay tumutukoy sa isang kantong o koneksyon ng maraming sangkap o elemento o kasalukuyang nagdadala ng mga linya tulad ng mga bahagi at kable. Sa isang closed circuit, ang kasalukuyang daloy ng alinman sa o labas ng isang node lane ay dapat na mayroon. Ginagamit ang batas na ito upang pag-aralan ang mga parallel circuit.

Batas sa Boltahe ng Kirchhoff

Ang batas ng boltahe ng KVL o Kirchhoff o pangalawang batas ng Kirchhoffs ay nagsasaad na, ang algebraic sum ng boltahe sa isang closed circuit ay katumbas ng zero o ang algebraic sum ng boltahe sa node ay katumbas ng zero.

Batas sa Boltahe ni Kirchhoff

Ang batas na ito ay tumutukoy sa boltahe. Halimbawa, ipinaliwanag ang circuit sa itaas. Ang isang mapagkukunan ng boltahe na 'a' ay konektado sa limang mga passive na bahagi, lalo na b, c, d, e, f na mayroong mga pagkakaiba sa boltahe sa kanilang kabuuan. Sa aritmetika, ang pagkakaiba ng boltahe sa pagitan ng mga sangkap na ito ay nagdaragdag dahil ang mga sangkap na ito ay konektado sa serye. Ayon sa batas ng KVL, ang boltahe sa mga passive na bahagi sa isang circuit ay palaging pantay at kabaligtaran ng pinagmulan ng boltahe. Samakatuwid, ang kabuuan ng mga pagkakaiba-iba ng boltahe sa lahat ng mga elemento sa isang circuit ay palaging zero.

a + b + c + d + e + f = 0

Mga Karaniwang Tuntunin ng Teorya ng DC Circuit

Ang karaniwang DC circuit ay binubuo ng iba't ibang mga termino ng teorya ay

Circuit: Ang isang DC circuit ay isang closed loop na nagsasagawa ng linya kung saan dumadaloy ang isang kasalukuyang kuryente
Landas: Ginagamit ang isang solong linya upang ikonekta ang mga mapagkukunan o elemento
Node: Ang isang node ay isang koneksyon sa isang circuit kung saan maraming mga elemento ang konektado nang magkasama, at ito ay sinasagutan ng isang tuldok.
Sangay: ang isang sangay ay isang solong o koleksyon ng mga elemento na kung saan ay konektado sa pagitan ng dalawang mga node tulad ng resistors o isang mapagkukunan
Loop: Ang isang loop sa isang circuit ay isang saradong landas, kung saan walang elemento ng circuit o node ang natutugunan nang higit sa isang beses.
Mesh: Ang isang mata ay hindi naglalaman ng anumang saradong landas, ngunit ito ay isang solong bukas na loop, at wala itong naglalaman ng anumang mga bahagi sa loob ng isang mata.

Halimbawa ng Mga Batas ni Kirchhoff

Sa pamamagitan ng paggamit ng circuit na ito, maaari nating kalkulahin ang kasalukuyang daloy ng risistor 40Ω

Halimbawa ng Circuit para sa KVL at KCL

Ang circuit sa itaas ay binubuo ng dalawang mga node, lalo ang A at B, tatlong mga sanga at dalawang independiyenteng mga loop.

Ilapat ang KCL sa itaas na circuit, pagkatapos ay makakakuha kami ng mga sumusunod na equation.

Sa mga node A at B maaari nating makuha ang mga equation

I1 + I2 = I2 at I2 = I1 + I2

Gamit ang KVL, makukuha namin ang mga sumusunod na equation

Mula sa loop1: 10 = R1 X I1 + R2 X I2 = 10I1 + 40I2
Mula sa loop2: 20 = R2 X I2 + R2 X I3 = 20I2 + 40I3
Mula sa loop3: 10-20 = 10I1-20 I2

Ang equation ng I2 ay maaaring muling isulat bilang

Equation1 = 10 = 10I1 + 40 (I1 + I2) = 50 I1 + 40 I2
Equation 2 = 20 = 20I2 +40 (I1 + I2) = 40 I1 + 60 I2

Ngayon mayroon kaming dalawang kasabay na mga equation na maaaring mabawasan upang maibigay ang mga halaga ng I1 at I2

Ang kapalit ng I1 sa mga tuntunin ng I2 ay nagbibigay ng halaga ng I1 = -0.143 Amps
Ang kapalit ng I2 sa mga tuntunin ng I1 ay nagbibigay ng halaga ng I2 = +0.429 Amps

Alam namin ang equation ng I3 = I1 + I2

Ang daloy ng kasalukuyang sa risistor R3 ay nakasulat bilang -0.143 + 0.429 = 0.286 Amps
Ang boltahe sa kabuuan ng risistor R3 ay nakasulat bilang: 0.286 x 40 = 11.44 volts

Ang –ve sign para sa 'I' ay ang direksyon ng daloy ng kasalukuyang ginustong una ay mali, Sa katunayan, ang 20 volt na baterya ay naniningil ng 10 volt na baterya.

Ito ay tungkol sa lahat Mga batas ni Kirchoff , na kinabibilangan ng KVL at KCL. Ginagamit ang mga batas na ito upang makalkula ang kasalukuyang at boltahe sa isang linear circuit, at maaari din naming gamitin ang pagsusuri ng loop upang makalkula ang kasalukuyang sa bawat loop. Bukod dito, ang anumang mga katanungan tungkol sa mga batas na ito, mangyaring ibigay ang iyong mahahalagang mungkahi sa pamamagitan ng pagbibigay ng puna sa seksyon ng komento sa ibaba.

Mga Kredito sa Larawan: