Кирхгофтун эрежелери: 7 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Киришүү:

Биз билебиз, бир эле эквиваленттүү каршылык, (RT) эки же андан көп резисторлор эки серияда бири -бирине туташканда, ошол эле токтун мааниси бардык компоненттер аркылуу агып өтсө болот. же экөөнүн тең айкалышы, жана бул схемалар Ом мыйзамына баш ийет. Бирок, кээде көпүрө же Т тармактары сыяктуу татаал схемаларда биз Ом мыйзамын эле колдоно албайбыз (1).

Мындай эсептөөлөр үчүн бизге райондук теңдемелерди алууга мүмкүндүк берген белгилүү эрежелер керек жана бул үчүн Кирхгофтун Райондук Мыйзамын колдоно алабыз. [1]

1 -кадам: Райондук анализдин жалпы аныктамасы:

Кирхгофтун эрежелерине кирерден мурун. Биз адегенде Кирхгофтун эрежелерин колдонууда колдонула турган райондук анализде негизги нерселерди аныктайбыз.

1-Circuit-чынжыр-бул электр тогу агып өтүүчү жабык контур өткөрүүчү жол.

2-жол-элементтерди же булактарды бириктирүүчү бир сызык.

3-түйүн-түйүн-бул эки же андан көп бутактардын ортосундагы туташуу чекитин берүүчү эки же андан көп схема элементтери туташкан же бириктирилген схеманын ичиндеги түйүн, байланыш же терминал. Түйүн чекит менен көрсөтүлөт.

4-бутак-бутак эки түйүндүн ортосунда туташкан резистор же булак сыяктуу компоненттердин бир же тобу.

5-Loop-цикл-бул чынжырдагы эч кандай элемент же түйүн бир нече жолу кездешпеген жөнөкөй жабык жол.

6-Mesh-тор-бул башка жолдорду камтыбаган бирдиктүү жабык циклдүү жол. Тордун ичинде илмек жок.

2 -кадам: Кирхгофтун эки эрежеси:

1845 -жылы немис физиги Густав Кирхгоф электр схемаларында токту жана энергияны сактоо менен алектенген бир жуп же эрежелерди же мыйзамдарды иштеп чыккан. Бул эки эреже адатта Кирхгофтун Райондук Мыйзамдары деп аталат, Кирхгофтун мыйзамдарынын бири менен жабык чынжырдын айланасында агып жаткан Кирхгофтун Чыңалуу Мыйзамы, (KCL), ал эми башка мыйзамда жабык чынжырдагы чыңалуу булактары, Кирхгофтун Чыңалуу Мыйзамы, (КВЛ).

3 -кадам: Кирхгофтун эрежелерин колдонуу:

Биз бул схеманы KCL менен KVLди төмөнкүдөй колдонуу үчүн колдонобуз:

1-Районду бир нече илмекке бөлүңүз.

2-Токтордун багытын KCL аркылуу орнотуңуз. 2 агымдын багытын каалагандай орнотуңуз, андан кийин үчүнчүсүнүн багытын төмөнкү сүрөттө көрсөтүлгөндөй алуу үчүн колдонуңуз (4).

Кирхгофтун учурдагы мыйзамын колдонуп, KCLAt түйүнү A: I1 + I2 = I3

B түйүнүндө: I3 = I1 + I2 Кирхгофтун чыңалуу мыйзамын, КВЛди колдонуу

теңдемелер төмөнкүчө берилет: 1 -цикл мындай берилет: 10 = R1 (I1) + R3 (I3) = 10 (I1) + 40 (I3)

Цикл 2 төмөнкүчө берилет: 20 = R2 (I2) + R3 (I3) = 20 (I2) + 40 (I3)

Цикл 3 төмөнкүчө берилет: 10 - 20 = 10 (I1) - 20 (I2)

I3 I1 + I2 суммасы болгондуктан, биз теңдемелерди төмөнкүдөй кайра жаза алабыз; Экв. Жок 1: 10 = 10I1 + 40 (I1 + I2) = 50I1 + 40I2 Экв. Жок 2: 20 = 20I2 + 40 (I1 + I2) = 40I1 + 60I2

Азыр бизде эки "Синхрондук теңдемелер" бар, алар I1 жана I2 маанилерин берүү үчүн кыскартылышы мүмкүн, I1дин I2ге карата алмаштырылышы бизге берет.

I1дин мааниси -0.143 Амперге I2дин I1дин ордун алмаштыруусу бизге I2нин маанисин +0.429 Амперге берет

As: I3 = I1 + I2 R3 каршылыгында агып жаткан ток мындай берилет: I3 = -0.143 + 0.429 = 0.286 Ампер

жана R3 каршылыгындагы чыңалуу төмөнкүчө берилет: 0.286 x 40 = 11.44 вольт

I1 терс белгиси, башында тандалган учурдагы агымдын багыты туура эмес болгонун билдирет, бирок ошентсе да күчүндө. Чынында, 20v батарея 10v батарейканы заряддап жатат. [2]

4 -кадам: KiCAD схемасынын схемасы:

Кикадды ачуу кадамдары:

5 -кадам: Кикаддагы схеманы тартуу кадамдары:

6 -кадам: Микросимуляция схемасы:

Эскертүү:

Кирхгофтун эрежеси AC жана DC чынжырлары үчүн колдонулушу мүмкүн, анда AC учурда каршылык конденсатор менен катушка омдук каршылыкты гана камтыбайт.

7 -кадам: Маалымдама:

[1]

[2]