Закон Кирхгофа

Содержание

Слайд 2

Законы Кирхгофа –правила, которые показывают, как соотносятся токи и напряжения в

 Законы Кирхгофа –правила, которые показывают, как соотносятся токи и напряжения в электрических

цепях.

Густав Кирхгоф – нем. физик XIX в.
 В 1845 году – сформулировал правила (законы) электрических цепей

Слайд 3

Разветвленная цепь: Узел электрической цепи - место соединения трёх и более

Разветвленная цепь:

Узел электрической цепи - место соединения трёх и более ветвей.


Ветвь электрической цепи - участок электрической цепи, содержащий только последовательно включённые элементы.
Контур электрической цепи - замкнутый путь, проходящий через несколько узлов и ветвей электрической цепи.
Слайд 4

I-й закон Кирхгофа I1+I2+I3=I4+I5 I1+I2+I3-I4-I5=0 Сумма токов входящих в узел равна

I-й закон Кирхгофа
I1+I2+I3=I4+I5
I1+I2+I3-I4-I5=0

Сумма токов входящих в узел равна сумме токов, исходящих

из этого узла
Алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю; токи, входящие в узел, принимаются с «+», а исходящие – с «-»
Слайд 5

I-й закон Кирхгофа Рассмотрим узел А: I1- полный ток, притекающий к

I-й закон Кирхгофа

Рассмотрим узел А:
I1- полный ток, притекающий к узлу А, а

токи I2 и I3 — токи, вытекающие из узла А. Следовательно:
I1 = I2 + I3
Для узла B:
I3 = I4 + I5
Слайд 6

I-й закон Кирхгофа Для узла C: I6 = I4 + I5

I-й закон Кирхгофа

Для узла C:
I6 = I4 + I5 
Для узла D:
I1 = I2 + I6 

Слайд 7

II-й закон Кирхгофа Алгебраическая сумма ЭДС, действующих в замкнутом контуре, равна

II-й закон Кирхгофа
Алгебраическая сумма ЭДС, действующих в замкнутом контуре, равна алгебраической

сумме падений напряжения на всех сопротивлениях в этом контуре.
Термин «алгебраическая сумма» означает, что величина ЭДС и величина падения напряжения на элементах может быть как со знаком «+» так и со знаком «-».
Слайд 8

II-й закон Кирхгофа При этом определить знак можно по следующему алгоритму:

II-й закон Кирхгофа
При этом определить знак можно по следующему алгоритму:
1. Выбираем

направление обхода контура (два варианта либо по часовой, либо против).
2. Произвольно выбираем направление токов через элементы цепи (если не указано).
3. Если направление тока и ЭДС совпадает с направлением обхода контура, то ток берется со знаком «+», если не совпадает – то со знаком «-»
Слайд 9

II-й закон Кирхгофа Для первого контура: E1+E2=I1r1+I1R1+I2r2+I2R2 Для второго контура: -E2=-I2r2-I2R2+I3R3 Для третьего контура: E3=-I3R3+I4r3+I4R4

II-й закон Кирхгофа

Для первого контура:
E1+E2=I1r1+I1R1+I2r2+I2R2
Для второго контура:
-E2=-I2r2-I2R2+I3R3
Для третьего контура:
E3=-I3R3+I4r3+I4R4

Слайд 10

Задача Е1 Е2 R3 R1 R2 Е1=130 В Е2= 85 В

Задача
Е1 Е2
R3
R1 R2

Е1=130 В
Е2= 85 В
R1=20 Ом
R2=40 Ом
R3=20

Ом
r1=r2=0
Слайд 11

Задача I1 I2 I3 Е1 Е2 R3 R1 R2 Расставим направление

Задача

I1 I2
I3
Е1 Е2
R3
R1 R2

Расставим направление токов во

всех ветвях (в цепях с источником тока рекомендуется, чтобы направление токов совпадало с направлением ЭДС)
Слайд 12

Задача I1 I2 I3 Е1 Е2 R3 R1 R2 2. Составим

Задача

I1 I2
I3
Е1 Е2
R3
R1 R2

2. Составим уравнения по

I закону Кирхгофа
I1=I2+I3
I3+I2=I1
Выбираем уравнения, которые не повторяются
Слайд 13

Задача I1 I2 I3 3. Выбираем направления обхода контура и составляем

Задача

I1 I2
I3

3. Выбираем направления обхода контура и составляем уравнения по

II закону Кирхгофа:
Е1= I1R1 I3R3
E2= I2R2 I3R3

E1

R1

R3

R2

E2

+

+

+

+

+

-

Слайд 14

Задача I1 I2 I3 Е1 Е2 R3 R1 R2 4. Составляем

Задача

I1 I2
I3
Е1 Е2
R3
R1 R2

4. Составляем систему и

решаем ее:
I1=I2+I3
Е1=I1R1+I3R3
E2=I2R2-I3R3
I1=I2+I3
20I1+20I3 = 130
40I2-20I3= 85
Слайд 15

Задача I1 I2 I3 Е1 Е2 R3 R1 R2 Если в

Задача

I1 I2
I3
Е1 Е2
R3
R1 R2

Если в результате расчетов

численное значение тока получено со знаком «-», это означает, что реальное направление тока данной ветви противоположно принятому в начале расчета.
Если в ветвях с ЭДС токи совпадают по направлению с ЭДС, то данные элементы работают в режиме источников, отдавая энергию в схему.
В тех ветвях, где направления тока и ЭДС не совпадают, источники ЭДС работает в режиме потребителя.