في عام 1845 ، قدم جوستاف كيرشوف (الفيزيائي الألماني) مجموعة من القوانين التي تتناول التيار والجهد في الدوائر الكهربائية. تسمى قوانين كيرشوف عمومًا باسم KCL (قانون كيرشوفس الحالي) و KVL (قانون كيرشوفس للجهد). ينص KVL على أن المجموع الجبري للجهد عند العقدة في دائرة مغلقة يساوي صفرًا. ينص قانون KCL على أنه في الدائرة المغلقة ، يكون تيار الدخول عند العقدة مساويًا للتيار الذي يترك عند العقدة. عندما نلاحظ في البرنامج التعليمي للمقاومات أنه يمكن العثور على مقاومة مكافئة واحدة ، (RT) عندما يتم توصيل مقاومات متعددة في سلسلة أو متوازية ، هذه الدوائر طاعة لقانون أوم . لكن ، بشكل معقد الدوائر الكهربائية ، لا يمكننا استخدام هذا القانون لحساب الجهد والتيار. لهذه الأنواع من الحسابات ، يمكننا استخدام KVL و KCL.

قوانين كيرشوف

تتعامل قوانين كيرشوف بشكل أساسي مع الجهد والتيار في الدوائر الكهربائية. يمكن فهم هذه القوانين على أنها نتائج معادلات ماكسويل في حد التردد المنخفض. إنها مثالية لدارات التيار المستمر والتيار المتردد عند الترددات التي تكون فيها أطوال موجات الإشعاع الكهرومغناطيسي كبيرة جدًا عند مقارنتها بالدوائر الأخرى.

قوانين دائرة كيرشوف

هناك علاقات مختلفة بين الفولتية والتيارات في الدائرة الكهربائية. يتم تحديد هذه العلاقات من خلال قوانين كيرشوفس مثل KVL و KCL. تُستخدم هذه القوانين لتحديد مقاومة الشبكة المعقدة أو المقاومة الكهربائية المكافئة والتيارات المتدفقة في الفروع المتعددة لـ n / w.

قانون كيرشوف الحالي

ينص قانون KCL أو Kirchhoffs الحالي أو قانون Kirchhoffs الأول على أن إجمالي التيار في دائرة مغلقة ، تيار الدخول في العقدة يساوي التيار الذي يترك عند العقدة أو المجموع الجبري للتيار عند العقدة في الدائرة الإلكترونية يساوي صفرًا.

قانون كيرشوف الحالي

في الرسم البياني أعلاه ، يتم الإشارة إلى التيارات بـ a و b و c و d و e. وفقًا لقانون KCL ، فإن التيارات الداخلة هي a و b و c و d والتيارات المغادرة هي e و f بقيمة سالبة. يمكن كتابة المعادلة كـ

أ + ب + ج + د = هـ + و

بشكل عام في الدائرة الكهربائية ، يشير المصطلح عقدة إلى تقاطع أو اتصال مكونات أو عناصر متعددة أو ممرات تحمل التيار مثل المكونات والكابلات. في دائرة مغلقة ، يجب أن يوجد تدفق التيار داخل أو خارج حارة العقدة. يستخدم هذا القانون لتحليل الدوائر المتوازية.

قانون كيرشوف للجهد

ينص قانون KVL أو Kirchhoff للجهد أو قانون Kirchhoffs الثاني على أن المجموع الجبري للجهد في دائرة مغلقة يساوي صفرًا أو المجموع الجبري للجهد عند العقدة يساوي صفرًا.

“مزلاج d مسور باستخدام بوابات nand ”

قانون الجهد كيرشوف

هذا القانون يتعامل مع الجهد. على سبيل المثال ، يتم شرح الدائرة أعلاه. يرتبط مصدر الجهد 'a' بخمسة مكونات سلبية ، وهي b ، c ، d ، e ، f التي لها اختلافات في الجهد عبرها. من الناحية الحسابية ، يُجمع فرق الجهد بين هذه المكونات معًا لأن هذه المكونات متصلة في سلسلة. وفقًا لقانون KVL ، يكون الجهد عبر المكونات السلبية في الدائرة دائمًا مساويًا ومعاكسًا لمصدر الجهد. ومن ثم ، فإن مجموع فروق الجهد عبر جميع العناصر في الدائرة يكون دائمًا صفرًا.

أ + ب + ج + د + ه + و = 0

شروط نظرية دائرة العاصمة المشتركة

تتكون دائرة DC المشتركة من مصطلحات نظرية مختلفة

دائرة كهربائية: دارة التيار المستمر عبارة عن حارة موصلة ذات حلقة مغلقة يتدفق فيها تيار كهربائي
طريق: يتم استخدام حارة واحدة لتوصيل المصادر أو العناصر
العقدة: العقدة عبارة عن اتصال في دائرة حيث يتم توصيل عدة عناصر معًا ، ويتم الإشارة إليها بنقطة.
فرع: الفرع هو مجموعة واحدة أو مجموعة من العناصر التي ترتبط بين عقدتين مثل المقاومات أو المصدر
عقدة: الحلقة في الدائرة هي مسار مغلق ، حيث لا يتم استيفاء أي عنصر أو عقدة دارة أكثر من مرة.
مش: لا تحتوي الشبكة على أي مسار مغلق ، ولكنها حلقة مفتوحة واحدة ، ولا تحتوي على أي مكونات داخل الشبكة.

مثال على قوانين كيرشوف

باستخدام هذه الدائرة ، يمكننا حساب التيار المتدفق في المقاوم 40Ω

مثال على حلبة KVL و KCL

تتكون الدائرة أعلاه من عقدتين ، وهما A و B ، وثلاثة فروع وحلقتان مستقلتان.

قم بتطبيق KCL على الدائرة أعلاه ، ثم يمكننا الحصول على المعادلات التالية.

“10 واط أدى مخطط سائق الدائرة ”

يمكننا الحصول على المعادلتين في العقدتين A و B

I1 + I2 = I2 و I2 = I1 + I2

باستخدام KVL ، يمكننا الحصول على المعادلات التالية

من الحلقة 1: 10 = R1 X I1 + R2 X I2 = 10I1 + 40I2
من الحلقة 2: 20 = R2 X I2 + R2 X I3 = 20I2 + 40I3
من الحلقة 3: 10-20 = 10I1-20 I2

“ح دائرة سائق mosfet جسر ”

يمكن إعادة كتابة معادلة I2 بالشكل

المعادلة 1 = 10 = 10I1 + 40 (I1 + I2) = 50 I1 + 40 I2
المعادلة 2 = 20 = 20I2 +40 (I1 + I2) = 40 I1 + 60 I2

الآن لدينا معادلتان متزامنتان يمكن اختزالهما لإعطاء قيم I1 و I2

يعطي استبدال I1 بدلالة I2 قيمة I1 = -0.143 Amps
يعطي استبدال I2 بدلالة I1 قيمة I2 = +0.429 Amps

نحن نعرف معادلة I3 = I1 + I2

يتم كتابة تدفق التيار في المقاوم R3 كـ -0.143 + 0.429 = 0.286 أمبير
الجهد عبر المقاوم R3 مكتوب على النحو التالي: 0.286 × 40 = 11.44 فولت

علامة –ve لـ 'I' هي اتجاه تدفق التيار الذي كان مفضلًا في البداية كان خاطئًا ، في الواقع ، تقوم بطارية 20 فولت بشحن بطارية 10 فولت.

هذا كل شيء عن قوانين كيرشوف ، والتي تشمل KVL و KCL. تُستخدم هذه القوانين لحساب التيار والجهد في دائرة خطية ، ويمكننا أيضًا استخدام تحليل العروة لحساب التيار في كل حلقة. علاوة على ذلك ، أي استفسارات بخصوص هذه القوانين ، يرجى تقديم اقتراحاتكم القيمة من خلال التعليق في قسم التعليقات أدناه.

اعتمادات الصورة: