Question

أذكر قانون كيرشوف الأول والثاني؟

Answer 1

قوانين كيرشوف Kirchhoff's laws

- هناك دوائر كهربية معقدة لا يطبق عليها قانون أوم لذلك تخضع هذه الدوائر لقانونا كيرشوف.

قانون كيرشوف الأول : قانون حفظ الشحنة الكهربية 

- عرفنا أن التيار الكهربي في الموصلات المعدنية عبارة عن سيل من الالكترونات السالبة (شحنات كهربية) تنتقل من نقطة إلى أخرى ولا تتراكم الشحنة التي تنتقل عبر الموصل لذلك استنتج كيرتشوف القانون الأول.

- ينص قانون كيرشوف الأول على:

(مجموع التيارات الكهربية الداخلة عند نقطة (عقدة) في دائرة كهربية مغلقة يساوى مجموع التيارات الخارجة منها)

- تكتب الصيغة الرياضية لهذا القانون:

Σ Ι = 0

 بما أن:

Σ Ι_in = Σ I_out

كما بالشكل التالي:

نجد أن:

I₁ + I₂ = I₃ + I₄

I₁ + I₂ - I₃ - I₄ = 0

المجموع الجبري للتيارات عند نقطة (عقدة) في دائرة مغلقة يساوى صفر ويكتب Σ Ι = 0

مثال: احسب مقدار واتجاه شدة التيار I الموضح في الشكل:

الحل:

حسب قانون كيرتشوف الأول

شدات التيارات الداخلة عند النقطة = شدات التيارات الخارجة منها 

4 + 5 + 2 = 8 + I

I + 8 = 11

 I = 11 - 8 = 3A

منها يكون I = 3A وإتجاهه خارج من النقطة I 

قانون كيرشوف الثاني: (قانون حفظ الطاقة)

- القوة الدافعة الكهربية لدائرة كهربية مغلقة تعبر عن الشغل أو الطاقة اللازمة لتحريك الشحنات الكهربية عبر الدائرة كلها مرة واحدة.

- فرق الجهد الكهربي V = I.R يعبر عن الشغل المبذول لتحريك الشحنات الكهربية عبر جزء من الدائرة ويعبر عن ذلك بقانون كير تشوف الثاني.

-  ينص قانون كيرشوف الثاني على:

 (المجموع الجبري للقوى المحركة الكهربائية في دائرة مغلقة يساوى المجموع الجبري لفروق الجهد في الدائرة)

- تكتب الصيغة الرياضية لهذا القانون:

  Σ V_B = Σ I . R  

مسائل عند حل مسائل كيرشوف 

- يراعى عند حل مسائل الدوائر الكهربية باستخدام قانونا كيرشوف الآتى:

(1) يفرض اتجاهات للتيارات فى الأفرع وهى اتجاهات ليست أكيدة، وبعد الحل إذا كان قيمة شدة التيار موجبة يكون فرض اتجاه التيار صحيح، وإذا كانت شدة التيار سالبة يكون اتجاه التيار في الفرع عكس الاتجاه المفروض.

(2) يفرض فى كل مسار ( دائرة) مغلق اتجاه معين ويعتبر موجباً، ويكون عكسة اتجاه سالب.

(3) يطبق قانون كيرتشوف الثانى على أكثر من مسار مغلق. فإذا وافق اتجاه التيار المفروض يعتبر التيار موجباً والمخالف يكون سالباً.

(4) اتجاه القوة الدافعة داخل البطارية من القطب السالب إلى الموجب، إذا وافق الاتجاه المفروض يكون موجباً وعكسه يكون سالباً.