Правила Кирхгофа для цепей постоянного тока

Первое правило Кирхгофа

Алгебраическая сумма сил токов, сходящихся а узле, равна нулю, т.е.

Второе правило Кирхгофа

В любом замкнутом контуре, произвольно выбранном в разветв­ленной электрической цепи, алгебраическая сумма падений напряжений (произведений сил токов J на сопротивление R) на отдельных участках цепи этого контура равна алгебраической сумме ЭДС Ek, встречающихся в контуре:

 

Применяя законы Кирхгофа необходимо:

1. Определить число электрических узлов и независимых контуров в схеме

Узлом называется место соединения трех и более проводников.

Контур – это любая замкнутая цепь.

Независимый контур – контур, который содержит хотя бы одну новую ветвь. Ветвь – участок цепи от узла до узла

2. Перед составлением уравнений произвольно выбрать и указать стрелками на чертеже:

а) направление токов (если они не задана по условию задачи) во всех сопротивлениях, входящих в цепь, учитывая, что от узла до узла течёт один и тот же ток;

б) направление обхода контура.

3. При составлении уравнений по первому закону Кирхгофа считать токи, подходящие к узлу, положительными, а токи, отходящие от узла - отрицательными.

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

4. При составлении уравнений по второму правилу Кирхгофа сле­дует считать:

а) падение напряжения на участке цепи (т.е. произведение ) входит в уравнение со знаком плюс, если направление тока в данном участке совпадает с выбранным направлением обхода контура; в про­тивном случае произведение входит в уравнение со знаком минус;

б) ЭДС входит в уравнение со знаком плюс, если оно повы­шает потенциал в направлении обхода контура: т.е. если при обходе контура внутри источника тока приходится идти от минуса к плюсу, в противном случае ЭДС входит в уравнение со знаком минус.

Число независимых уравнений, которые могут быть составлены по второму закону Кирхгофа, равно числу независимых контуров, имеющихся в цепи.

Для составления уравнений первый кон­тур можно выбрать произвольно. Все следующие 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. Произвольно выбранное направление обхода по контурам не изменяется до конца решения задачи.

Если при решении уравнений, составленных вышеуказанным спосо­бом, получены отрицательные значения силы тока или напряжения, то это означает, что ток через данное сопротивление в действитель­ности течет в направлении, противоположном выбранному.

 

ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК

Эффективное (или действующее) значение силы тока и напряжения

Закон Ома для цепи переменного тока только с активным сопротивлением

Закон Ома для цепи переменного тока с идеальной индуктивность

Индуктивное сопротивление

Закон Ома для цепи переменного тока с идеальной ёмкостью

Емкостное сопротивление

Закон Ома для цепи переменного тока с последовательно соединёнными

активным сопротивлением, ёмкостью и индуктивностью

 

Полное сопротивление (или импеданс) цепи переменного тока

Сдвиг фаз между силой тока и напряжением в цепи переменного тока

ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ

Уравнения Максвелла в интегральной форме (или полевые уравнения Максвелла)

Первое уравнение

Второе уравнение

Третье уравнение

Четвёртое уравнение