Nell'anno 1845, Gustav Kirchhoff (fisico tedesco) introduce una serie di leggi che riguardano la corrente e la tensione nei circuiti elettrici. Le leggi di Kirchhoff sono generalmente denominate KCL (legge attuale di Kirchhoff) e KVL (legge sulla tensione di Kirchhoff). Il KVL afferma che la somma algebrica della tensione al nodo in un circuito chiuso è uguale a zero. La legge KCL afferma che, in un circuito chiuso, la corrente in entrata al nodo è uguale alla corrente in uscita al nodo. Quando osserviamo nel tutorial dei resistori che una singola resistenza equivalente, (RT) può essere trovata quando più resistori sono collegati in serie o in parallelo, questi circuiti obbedire alla legge di Ohm . Ma, nel complesso circuiti elettrici , non possiamo usare questa legge per calcolare la tensione e la corrente. Per questi tipi di calcoli, possiamo usare KVL e KCL.
Le leggi di Kirchhoff
Le leggi di Kirchhoff riguardano principalmente la tensione e la corrente nei circuiti elettrici. Queste leggi possono essere intese come risultati delle equazioni di Maxwell nel limite di bassa frequenza. Sono perfetti per circuiti CC e CA a frequenze in cui le lunghezze d'onda delle radiazioni elettromagnetiche sono molto grandi se confrontate con altri circuiti.
Leggi dei circuiti di Kirchhoff
Esistono varie relazioni tra tensioni e correnti di un circuito elettrico. Queste relazioni sono determinate dalle leggi di Kirchhoffs come KVL e KCL. Queste leggi vengono utilizzate per determinare l'impedenza della rete complessa o resistenza elettrica equivalente e le correnti che fluiscono nei vari rami del n / w.
Legge attuale di Kirchhoff
La legge corrente di KCL o Kirchhoffs o la prima legge di Kirchhoffs afferma che la corrente totale in un circuito chiuso, la corrente in entrata al nodo è uguale alla corrente in uscita al nodo o la somma algebrica della corrente al nodo in un circuito elettronico è uguale a zero.
Legge attuale di Kirchhoff
Nel diagramma sopra, le correnti sono indicate con a, b, c, d ed e. Secondo la legge KCL, le correnti in entrata sono a, b, c, de le correnti in uscita sono e ed f con valore negativo. L'equazione può essere scritta come
a + b + c + d = e + f
Generalmente in un circuito elettrico, il termine nodo si riferisce a una giunzione o connessione di più componenti o elementi o corsie di trasporto di corrente come componenti e cavi. In un circuito chiuso, deve esistere il flusso di corrente in entrata o in uscita da una corsia di nodo. Questa legge viene utilizzata per analizzare i circuiti paralleli.
Legge di Kirchhoff sulla tensione
KVL o legge della tensione di Kirchhoff o seconda legge di Kirchhoff afferma che la somma algebrica della tensione in un circuito chiuso è uguale a zero o la somma algebrica della tensione al nodo è uguale a zero.
Legge sulla tensione di Kirchhoff
Questa legge si occupa della tensione. Ad esempio, viene spiegato il circuito sopra. Una sorgente di tensione 'a' è collegata a cinque componenti passivi, vale a dire b, c, d, e, f aventi differenze di tensione ai loro capi. Aritmeticamente, la differenza di tensione tra questi componenti si somma perché questi componenti sono collegati in serie. Secondo la legge KVL, la tensione attraverso i componenti passivi in un circuito è sempre uguale e opposta alla sorgente di tensione. Quindi, la somma delle differenze di tensione tra tutti gli elementi in un circuito è sempre zero.
a + b + c + d + e + f = 0
Termini comuni della teoria dei circuiti CC
Il circuito DC comune è costituito da vari termini teorici sono
Circuito: Un circuito CC è una corsia conduttrice a circuito chiuso in cui scorre una corrente elettrica
Sentiero: Una singola corsia viene utilizzata per collegare le sorgenti o gli elementi
Nodo: Un nodo è una connessione in un circuito in cui più elementi sono collegati insieme ed è indicato con un punto.
Ramo: un ramo è un singolo o un insieme di elementi che sono collegati tra due nodi come resistori o una sorgente
Ciclo continuo: Un loop in un circuito è un percorso chiuso, in cui nessun elemento o nodo del circuito viene incontrato più di una volta.
Maglia: Una mesh non contiene alcun percorso chiuso, ma è un singolo loop aperto e non contiene alcun componente all'interno di una mesh.
Esempio delle leggi di Kirchhoff
Utilizzando questo circuito, possiamo calcolare la corrente che scorre nel resistore 40Ω
Esempio di circuito per KVL e KCL
Il circuito sopra è costituito da due nodi, vale a dire A e B, tre rami e due anelli indipendenti.
Applicare KCL al circuito sopra, quindi possiamo ottenere le seguenti equazioni.
Ai nodi A e B possiamo ottenere le equazioni
I1 + I2 = I2 e I2 = I1 + I2
Usando KVL, le equazioni possiamo ottenere le seguenti equazioni
Dal loop1: 10 = R1 X I1 + R2 X I2 = 10I1 + 40I2
Dal loop2: 20 = R2 X I2 + R2 X I3 = 20I2 + 40I3
Dal loop3: 10-20 = 10I1-20 I2
L'equazione di I2 può essere riscritta come
Equazione1 = 10 = 10I1 + 40 (I1 + I2) = 50 I1 + 40 I2
Equazione 2 = 20 = 20I2 +40 (I1 + I2) = 40 I1 + 60 I2
Ora abbiamo due equazioni simultanee che possono essere ridotte per dare i valori di I1 e I2
La sostituzione di I1 in termini di I2 dà il valore di I1 = -0,143 Amp
La sostituzione di I2 in termini di I1 fornisce il valore di I2 = +0,429 Amp
Conosciamo l'equazione di I3 = I1 + I2
Il flusso di corrente nel resistore R3 è scritto come -0,143 + 0,429 = 0,286 Amp
La tensione ai capi del resistore R3 è scritta come: 0,286 x 40 = 11,44 volt
Il segno –ve per 'I' indica che la direzione del flusso di corrente inizialmente preferita era sbagliata, infatti la batteria da 20 volt sta caricando la batteria da 10 volt.
Questo è tutto Le leggi di Kirchoff , che include KVL e KCL. Queste leggi vengono utilizzate per calcolare la corrente e la tensione in un circuito lineare e possiamo anche utilizzare l'analisi del loop per calcolare la corrente in ciascun loop. Inoltre, per qualsiasi domanda riguardante queste leggi, ti preghiamo di dare i tuoi preziosi suggerimenti commentando nella sezione commenti qui sotto.
Crediti fotografici:
- Leggi di Kirchhoff di blogspot
- Esempio delle leggi di Kirchoff di elettronica-tutorial
