Κανόνες του Κίρχοφ

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση

Οι κανόνες του Κίρχοφ είναι δύο και αφορούν τα ηλεκτρικά κυκλώματα. Εκφράζουν θεμελιώδεις αρχές διατήρησης της Φυσικής στα ηλεκτρικά κυκλώματα.

Πρώτος κανόνας του Κίρχοφ[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Κόμβος ηλεκτρικού κυκλώματος με επισήμανση των εντάσεων του ηλεκτρικού ρεύματος. Με βάση τον πρώτο κανόνα του Κίρχοφ μπορούμε να υπολογίσουμε τη φορά και το μέγεθος της έντασης Ι3, αν γνωρίζουμε τις άλλες δύο εντάσεις.

Έστω ένας κόμβος στον οποίο εισρέει και εξέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα. Επιπλέον θεωρούμε ως ετερόσημες τις τιμές των εντάσεων ανάλογα με το αν εισρέουν ή εκρέουν από τον κόμβο. Από την αρχή διατήρησης του φορτίου προκύπτει ότι το αλγεβρικό άθροισμα όλων τω εντάσεων των ρευμάτων που εισρέουν και εκρέουν από τον κόμβο ισούται με μηδέν. Με άλλα λόγια όσο φορτίο έρχεται συνολικά στον κόμβο ταυτόχρονα φεύγει από τον κόμβο, ο κόμβος δε συσωρεύει ούτε χάνει ηλεκτρικό φορτίο. Ισοδύναμη έκφραση του κανόνα είναι και η εξής:

Το άθροισμα των εντάσεων του ηλεκτρικού ρεύματος που εισέρχονται στον κόμβο Σ(Ιεισερχόμενο) ισούται με το άθροισμα των εντάσεων που εξέρχονται από τον κόμβο Σ(Ιεξερχόμενο).

Σ(Ιεισερχόμενο)=Σ(Ιεξερχόμενο)

Αν οριστεί οτι το ρεύμα που εισέρχεται στον κόμβο έχει θετικό πρόσημο και αυτό που εξέρχεται αρνητικό (ή αντίστροφα) ο κανόνας μπορεί να εκφραστεί ως εξής: Σ(Ιολ)=0 .

Δεύτερος κανόνας του Κίρχοφ[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Απλό κύκλωμα με επισήμανση των κόμβων. Με βάση το δεύτερο κανόνα του Κίρχοφ ισχύει ότι VΑΕ+VΕΔ+VΔΒ+VΒΑ=0.

Έστω ένας βρόχος, δηλαδή ένα κλειστό υποκύκλωμα, σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα. Διασπάμε το βρόχο σε επιμέρους κλάδους και υπολογίζουμε τη διαφορά δυναμικού στον κάθε κλάδο. Από την αρχή διατήρησης της ενέργειας προκύπτει ότι το άθροισμα όλων των διαφορών δυναμικού στους επιμέρους κλάδους ενός βρόχου ισούται με μηδέν δηλαδή Σ(ΔV)=0. Με άλλα λόγια δεν υπάρχει τρόπος σε έναν κλειστό βρόχο να δημιουργήσουμε ηλεκτρικό πεδίο τέτοιο, ώστε να εξαναγκάσουμε το ηλεκτρικό ρεύμα να διαρέει από ένα σημείο του σε ένα άλλο. Το ρεύμα σε ένα κλειστό κύκλωμα αναγκαστικά διαρέει με μία συγκεκριμένη φορά.

Δείτε επίσης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]