Кружок радиоэлектроники

Неофицальный сайт кружка радиоэлектроники Клайпедского MSC

Авторизация

Flag Counter

Закон Кирхгофа

В электротехнике есть два основных способа соединения элементов электрической цепи.Первое -последовательном соединении при котором все элементы связаны друг с другом так, что включающий их участок цепи не имеет ни одного узла. Второе - при параллельном соединении все входящие в цепь элементы объединены двумя узлами и не имеют связей с другими узлами, если это не противоречит условию.

От себя скажу что есть и третий - объединяющий первый и второй

Немного притормозим и попытаемся сами для себя разжевать, что такое цепь , что такое узел и что такое элемент.

Узел - это место соединения нескольких деталей.

Цепь - это группа соединенных между собой последовательно или параллельно нескольких деталей.

Ну и оставшийся - элемент - является отельной частью цепи то есть деталью.

Как-то рыская по просторам интернета, я наткнулся на такую интересную фразу: "В основу гидравлического расчета водопроводных сетей (по аналогии с расчетом электрических сетей) положен постулат о том, что распределение воды по линиям сети происходит в соответствии с законами   Кирхгофа , которые должны выполняться для любого потокораспределения."

Но ежели законы Кирхгофа применимы для гидравлики, то почему бы на основе гидравлики, т.е. труб с водой не объяснить законы Кирхгофа по электротехнике

Возьмем на примере выше изложенного эту мысль и применим - трубы, воду и насос.

Труба будет сопротивлением, Вода текущая по трубам - будет током (т.к. вода течет и ток течет)

А насос будет источником питания.

Сомневаюсь что кто либо оспорит что , чем тоньше труба тем меньшее кол-во воды проходит через нее, а это означит , что у тонкой трубы большее сопротивление по сравнению с толстой трубой.

 

1

Последовательное соединение

При последовательном соединении элементов сила тока на всех участках цепи одинакова и зависит от суммы сопротивлений.   А проще говоря, если мы соединим резисторы последовательно, то на каждом из резисторов будет одинаковое течение ..... извините - сила тока.

Если для протекания тока между двумя точками цепи существует только один путь, то цепь является последовательной. При последовательном соединении проводников сила тока в любых частях цепи одна и та же:

Чем больше резисторов соединено последовательно, тем больше противодействие протеканию тока. Другими словами, при добавлении резистора в цепь последовательно, общее сопротивление цепи возрастает. Общее сопротивление последовательной цепи является суммой отдельных сопротивлений цепи:

Rобщ = R1 + R2 + R3+...+ Rn.

Общее напряжение в цепи при последовательном соединении будет равно сумме падений напряжений на ее отдельных участках и равно напряжению на зажимах источника питания т е тока

Uпит=UR1+ UR2+ UR2+... URn

Разовьем мысль ? в том случае, если в трубопроводе будут последовательно соединены трубы разного диаметра, то на любом из произвольно взятых нескольких ее участков количество протекающей воды скажем за секунду будет равно между собой. И соответственно объем втекающей в начало трубы воды будет равен объему вытекающей в самом конце

 

2

Параллельное соединение

При параллельном соединении, падение напряжения между двумя узлами, объединяющими элементы цепи, одинаково для всех элементов. При этом величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям параллельно включенных проводников.

Для двух параллельно соединённых резисторов их общее сопротивление равно:

 

.3

 

Если   Rобщ = R1 = R2 = R3=...= Rn., то общее сопротивление равно:

 

4

 

При параллельном соединении резисторов их общее сопротивление будет меньше наименьшего из сопротивлений.

Вот с трубами тут все так же просто, Как не соединяй параллельно трубы различного диаметра, но и тут закон Кирхгофа верен, сколько насос закачал воды - ровно столько из трубы ее и вытекло, причем по более тонким ее будет течь меньше чем по более толстым

 

Выводы:

1 - Ток как и вода лучше идет по пути наименьшего сопротивления.

2 - Чем тоньше проводник тем большее у него сопротивление.

3 - Ток может делиться(разветвляться) на своем пути, но все рано величина входящего тока равна выходящему.

4 - В последовательной цепи ток на всех ее участках одинаков.

5 - Сумма напряжений падающих(остающихся) на отдельных элементах цепи равна напряжению источника питания.

6 - Что бы понять, выучить или на долго запомнить что то, имеющее научную формулировку, достаточно действовать методом сравнений (представляем воду текущую по трубе и несколько раз произносим.

7 Электрический ток - это упорядоченное движение заряженных частиц.

Статья подготовлена в результате долгих, целенаправленных раскопок в интернете, а так же переосмысливания, компиляции и адаптации для более внятного восприятия.

 

 

Статья подготовлена Владиславом Волосевичем для сайта www.radijo.eu