Центр юридических услуг

Все о ваших правах

3 й закон кирхгофа

По первому закону Кирхгофа для узла F имеем:

2. При составлении уравнений по первому закону Кирхгофа принято считать токи, подходящие к узлу, положительными, а токи, выходящие из узла – отрицательными.

Число независимых уравнений, которые могут быть составлены по второму закону Кирхгофа, должно быть меньше числа замкнутых контуров, имеющихся в цепи. Для составления уравнений первый контур можно выбирать произвольно. Все последующие контуры следует выбирать таким образом, чтобы в каждый новый контур входила хотя бы одна ветвь цепи, не участвовавшая ни в одном из ранее использованных контуров. Если при решении уравнений, составленных указанным выше способом, получены отрицательные значения силы тока или сопротивления, то это означает, что ток через данное сопротивление в действительности течет в направлении, противоположном произвольно выбранному.

На основании второго закона Кирхгофа составляют (m-1) уравнение, где m-число независимых контуров, т.е. таких, которые содержат хотя бы один элемент не входящий в предыдущие контуры.

При решении задач на основании первого закона Кирхгофа составляют (n -1) уравнений, где n-число узлов.

Гальванометр регистрирует ток I3=50 мА, идущий в направлении, указанном стрелкой. Определить ЭДС второго элемента. Сопротивлением гальванометра и внутренними сопротивлениями элементов пренебречь.

По второму закону Кирхгофа имеем: для контура ABCDF:

1.3.1.1. Задача. Электрическая цепь состоит из двух гальванических элементов, трех сопротивлений и гальванометра. В этой цепи r1=100 Ом, r2=50 Ом , r3=20 Ом, E1=2 В.

Второй закон-«Алгебраическая сумма падений напряжений, на отдельных участках замкнутой цепи (замкнутого независимого контура), равна алгебраической сумме ЭДС, действующих в них «:

Число уравнений, составляемых по первому закону Кирхгофа, должно быть на единицу меньше числа узлов, содержащихся в цепи.

Первый закон: «Алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю»:

1.Перед составлением уравнений произвольно выбрать и на чертеже: а) направления токов (если они не заданы по условию задачи) во всех сопротивлениях, входящих в цепь; б) направление обхода контуров.

В узле А цепь разветвляется на четыре ветви, которые сходятся в узел В .

Общее сопротивление между этими точками — R .

(Подробно и доходчиво в видеокурсе «В мир электричества — как в первый раз!»)

Благодаря этим законам производятся расчёты электрических цепей.

В случае, если в цепи содержится два параллельно соединенных резистора

равна сумме токов, уходящих от этого узла.

На ДВД-дисках основные понятия и законы электротехники и начала электроники, подкреплённые практическими действиями на видео.

Первый закон Кирхгофа

Благодаря этому закону производятся расчёты электрических цепей.

Точки, где сходятся несколько проводников, называются узлами, а участки цепи, соединяющие два соседних узла, ветвями.

сумме падения напряжения в сопротивлениях того же контура.

Существует несколько методов расчёта, один из них «Метод узловых напряжений»

E1 + E2 + E3 +. + En = I1R1 + I2R2 + I3R3 +. + InRn .

3 закон кирхгофа

  • 1650 Принцип Ферма
  • 1659 Центробежная сила
  • 1662 Закон Бойля—Мариотта
  • 1668 Закон сохранения линейного импульса
  • 1678 Закон Гука
  • 1687 Закон всемирного тяготения Ньютона
  • 1687 Законы механики Ньютона
  • 1690 Принцип Гюйгенса
  • К Рымкевичу А.П. «Сборник задач по физике. 10-11 класс», Вако, 2002-2006г.
  • К Рымкевичу А.П. «Физика. Задачник. 10-11 класс, «Дрофа», 2003г.
  • К Степановой Г.Н. «Сборник задач по физике для 10-11 класса», «Просвещение», 2000г.
  • В специально оговорённых случаях сопротивление может зависеть от этих величин, но по умолчанию оно определяется лишь физическими и геометрическими параметрами проводника: R = ϱ l s , ( 8 ) <\displaystyle R\!=<\varrho l \over s>,\qquad (8)> где:

    • ? Агрегатные состояния вещества
    • 1736 Закон сохранения момента импульса
    • 1738 Уравнение Бернулли
    • 1747 Закон сохранения электрического заряда

    Нужно закрыть искомую величину, и два других символа дадут формулу для её вычисления U — Электрическое напряжение I — Сила тока P — Электрическая мощность R — Электрическое сопротивление. В соответствии с этой диаграммой формально может быть записано выражение: R = U I , ( 7 ) <\displaystyle R\!=,\qquad (7)> которое всего лишь позволяет вычислить (применительно к известному току, создающему на заданном участке цепи известное напряжение), сопротивление этого участка. Но математически корректное утверждение о том, что сопротивление проводника растёт прямо пропорционально приложенному к нему напряжению и обратно пропорционально пропускаемому через него току, физически ложно.

    Приведенная формула закона Ома содержит обозначение r, которое еще не упоминалось. Это внутреннее сопротивление источника ЭДС. Оно достаточно мало, в большинстве случаев при практических расчетах им можно пренебречь (при условии, что Rr — сопротивление цепи много больше внутреннего сопротивления источника).

    Решение задач по физике Решение задач по физике Решебники по физике. 10-11 класс

    Соответственно, обратный переход строится для, к примеру, U = U 0 sin ⁡ ( ω t + φ ) <\displaystyle U=U_<0>\sin(\omega t+\varphi )>подбором такой U = U 0 e i ( ω t + φ ) , <\displaystyle \mathbb =U_<0>e^,>что Im ⁡ U = U . <\displaystyle \operatorname \mathbb =U.>Тогда все значения токов и напряжений в схеме надо считать как F = Im ⁡ F . <\displaystyle F=\operatorname \mathbb .> Если ток изменяется во времени, но не является синусоидальным (и даже периодическим), то его можно представить как сумму синусоидальных Фурье-компонент. Для линейных цепей можно считать компоненты фурье-разложения тока действующими независимо.

  • ϱ <\displaystyle \varrho >— удельное электрическое сопротивление материала, из которого сделан проводник,
  • l <\displaystyle l>— его длина
  • s <\displaystyle s>— площадь его поперечного сечения
  • E_.> Раздел физики, изучающий течение электрического тока (и другие электромагнитные явления) в различных средах, называется электродинамикой сплошных сред. Закон Ома для переменного тока Вышеприведённые соображения о свойствах электрической цепи при использовании источника (генератора) с переменной во времени ЭДС остаются справедливыми. Специальному рассмотрению подлежит лишь учёт специфических свойств потребителя, приводящих к разновремённости достижения напряжением и током своих максимальных значений, то есть учёта фазового сдвига.

    Иными словами задача состоит в том, чтобы довести до потребителя как можно более значительную часть мощности источника тока P <\displaystyle P>= ε I <\displaystyle <\varepsilon \!I\!>>при минимальных потерях мощности в линии передачи P ( r ) <\displaystyle P(r)>= U I <\displaystyle UI>, где U = I r <\displaystyle U\!=Ir>, причём r <\displaystyle r>на этот раз есть суммарное сопротивление проводов и внутреннего сопротивления генератора, (последнее всё же меньше сопротивления линии передач). В таком случае потери мощности будут определяться выражением: P ( r ) = P 2 r ε 2 . ( 9 ) <\displaystyle P(r)=<\frac r><\varepsilon ^<2>>>.\qquad (9)> Отсюда следует, что при постоянной передаваемой мощности её потери растут прямо пропорционально длине ЛЭП и обратно пропорционально квадрату ЭДС.

    Закон Ома и ЛЭП Одним из важнейших требований к линиям электропередачи (ЛЭП) является уменьшение потерь при доставке энергии потребителю. Эти потери в настоящее время заключаются в нагреве проводов, то есть переходе энергии тока в тепловую энергию, за что ответственно омическое сопротивление проводов.

    торых случаях такое включение недопустимо, так как ток в цепи резко возрастает.

    Второй закон Кирхгофа устанавливает зависимость между э. д. с. и напряжением в замкнутой электрической цепи. Согласно этому закону во всяком замкнутом контуре алгебраическая сумма э. д. с. равна алгебраической сумме падений напряжения на сопротивлениях, входящих в этот контур:

    Рис 24. Схемы электрических цепей с несколькими источниками и приемниками электрической энергии: а и б — неразветвленных; в — разветвленной

    (рис. 24, а), внутренними сопротивлениями Ro1, Ro2 и два приемника с сопротивлениями R1 и R2. Применяя второй закон Кирхгофа для «этой цепи и выбирая направление ее обхода по часовой стрелке,

    Если в электрической цепи имеются ответвления (рис. 24, в), то по отдельным ее участкам проходят различные токи I1 и I2. Согласно второму закону Кирхгофа E1-E2=I1R01+I1R1-I2R2-I2R02-I2R3+I1R4

    Рассмотрим в качестве примера электрическую цепь, в которой имеются два источника с электродвижущими силами E1 и E2

    При этом токи, направленные к узлу, берут с одним знаком (например, положительным), а токи, направленные от узла,— с противоположным знаком (отрицательным). Например, для узла А (рис. 23, а)

    Закон Ома устанавливает зависимость между силой тока, напряжением и сопротивлением для простейшей электрической цепи, представляющей собой один замкнутый контур. В практике встречаются более сложные (разветвленные) электрические цепи, в которых имеются несколько замкнутых контуров и несколько узлов, к которым сходятся токи, проходящие по отдельным ветвям. Значе­ния токов и напряжений для таких цепей можно находить при помощи законов Кирхгофа.

    Если в электрической цепи э. д. с. источников электрической энергии при обходе соответствующего контура направлены навстречу друг другу (см. рис. 24, а), то такое включение называют встречным. В этом случае на основании второго закона Кирхгофа ток I = (E1-E2)/(R1+R2+R01+R02).

    Первый закон Кирхгофа устанавливает зависимость между то­ками для узлов электрической цепи, к которым подходит несколько ветвей. Согласно этому закону алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в узле электрической цепи, равна нулю:

    Если же э. д. с. источников электрической энергии имеют по контуру одинаковое направление (рис. 24, б), то такое включение называют согласным и ток I = (E1-E2)/(R1+R2+R01+R02). В неко-

    рассматривать как некоторые источники э. д. с.) в две параллельные группы, а также при параллельном включении аккумуляторов в батарее

    Согласно закону Ома, ток, протекающий по участку цепи, прямо пропорционален напряжению U на этом участке и обратно пропорционален сопротивлению R этого участка.

    Согласно II закону Кирхгофа, в замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме напряжений на всех резистивных элементах контура:

    Законы Ома и Кирхгофа

    В цепи постоянного тока приемники электрической энергии потребляют активную мощность, которую определяют, умножив правую и левую части формулы на ток I:

    Если напряжение U14 положительно, это означает, что потенциал точки 1 выше потенциала точки 4, и наоборот.

    Второй закон Кирхгофа (II ЗК) является следствием закона сохранения энергии.

    Рассмотрим контур 1-3-4-1 . Ветвь 1-4, замыкающая контур, проходит в пространстве, в котором отсутствуют источники питания и резисторы. Примем направление напряжения между точками 1 и 4 от 1 к 4. Тогда по II ЗК справедливо уравнение

    Первый закон Кирхгофа вытекает из закона сохранения заряда.

    где R0 – внутреннее сопротивление источника питания;

    При изучении электрических цепей необходимо изучить законы Ома и Кирхгофа, уметь правильно записать их для участка цепи, всей цепи, узла, контура, определить направление тока и напряжения.

    или сумма притекающих к узлу токов равняется сумме токов, вытекающих из узла:

    Согласно первому закону Кирхгофа (I ЗК), алгебраическая сумма токов ветвей узловой точки равна 0:

    II ЗК позволяет определить разность потенциалов (напряжение) между любыми двумя точками электрической цепи.

    3 й закон кирхгофа

    Ветвь – это участок цепи, по которому проходит один и тот же ток и, который состоит из последовательно соединённых элементов – резисторов, источников электроэнергии и т.п.

    Т.к. число неизвестных токов 3, то необходимо составить 3 уравнения. По первому закона Кирхгофа:

    60 – 170 – 680 = — 10·I1 – 60·I1, умножим на -1

    I 2 = 34 – 2·I 1 (*), подставив (*) в первое уравнение, получим:

    Возьмём цепь, состоящую из двух параллельных источников, замкнутых на сопротивление.

    Сложим второе и третье уравнения, получим

    В этом выражении положительными следует считать ЭДС и токи, направления, которых совпадают с произвольно выбранными направлениями обхода рассматриваемого контура.

    Первый закон Кирхгофа относится к узлам электрической цепи. Согласно этому закону: алгебраическая сумма токов в любом узле равна нулю.

    Для сложных цепей применяют понятие ветви, узла и контура.

    Таким образом, чтобы определить n неизвестных токов, составляют n уравнений, которые решают совместно. Если при решении окажется, что значение каких-либо токов отрицательно, то из этого следует, что действительное направление токов противоположно принятому в начале расчёта.,

    Для составления уравнений двух законов Кирхгофа при расчёте токов в подобной цепи сначала произвольно размечаем направление токов в ней. Затем при составлении уравнений для узлов следует иметь в виду, что число независимых уравнений будет на 1 меньше числа узлов m , т.е. число этих уравнений будет m – 1.

    Решим эту же задачу, взяв другие контура.