Першае правіла Кірхгофа — задачы і рашэнні
1. Зыходзячы з малюнка, паказанага ніжэй, калі я1 = 5А, л2 = 3 А, л3 = 6 А, тады I4 = ………
Рашэнне:
Першае правіла Кірхгофа сцвярджае, што сума ўсіх токаў, якія ўваходзяць у пераход, павінна быць роўная суме ўсіх токаў, якія выходзяць з пераходу.
I1 і я2 ўваходзяць у скрыжаванне, тады як я3 і я4 сыходзяць.
Ужывайце першае правіла Кірхгофа:
I1 + I2 = I3 + I4
5 + 3 = 6 + 14
8 = 6 + 14
I4 = 8 6 – XNUMX XNUMX
I4 = 2 Амперы
2. Калі б я1 = I3 тады я4 =……..
Вядома:
I1 = I3 = 2 Амперы
I2 = 3 Амперы
I5 = 4 Амперы
Хацелася: I4
Рашэнне:
I1 і я4 ўваходзяць у скрыжаванне, тады як я2, Я3, І я5 сыходзяць.
Ужывайце першае правіла Кірхгофа:
I1 + I4 = I2 + I3 + I5
2 + я4 = 3 + 2 + 4
2 + я4 = 9
I4 = 9 2 – XNUMX XNUMX
I4 = 7 Амперы
3. Я1 = …….
Рашэнне:
Я ўваходжу ў скрыжаванне, тады як я1, Я2, І я3 сыходзяць.
Ужывайце першае правіла Кірхгофа:
Я = я1 + I2 + I3
7 А = I1 + 1 А + 4 А
7 А = I1 + 5 А
7 А – 5 А = I1
I1 = 2 Амперы
4. Я2 = ………
Хацелася: I2
Рашэнне:
I1 уваходзіць у скрыжаванне, тады як я2, I3, і я4 сыходзяць.
Ужывайце першае правіла Кірхгофа:
I1 = I2 + I3 + I4
6 = я2 + 3 + 1
6 = я2 4 +
I2 = 6 4 – XNUMX XNUMX
I2 = 2 Амперы
5. Калі б я2 = 1/4 I1 , тады я3 = ………
Вядома:
I1 = 600 міліампер
Хацелася: I3
Рашэнне:
I2 = 1/4 I1 = 1/4 (600 мА) = 150 мА
I1 уваходзіць у скрыжаванне, тады як я2 і я3 сыходзяць.
Ужывайце першае правіла Кірхгофа:
I1 = I2 + I3
600 мА = 150 мА + I3
I3 = 600 мА – 150 мА
I3 = 450 мА
6. Зыходзячы з малюнка ніжэй, знайдзіце I!
Рашэнне:
Ужывайце першае правіла Кірхгофа:
3 + 5 + 2 = 7 + 1
10 = 7 + 1
10 – 7 = 1
I = 3 Амперы
7. Зыходзячы з малюнка ніжэй, калі я1 = 4 А, л2 = 3 А, л4 = 7 А, л5 = 4 А, вызначце I3.
Рашэнне:
Электрычны ток, які паступае ў пераход = I1 + I3 = 4 А + I3
Электрычны ток, які выходзіць з пераходу = I2 + I4 + I5 = 3 А + 7 А + 4 А = 14 А
14 А = 4 А + I3
I3 = 14 А – 4 А
I3 = 10 А
- Які асноўны прынцып ляжыць у аснове першага правіла Кірхгофа?
- АдказАсноўны прынцып першага правіла Кірхгофа — захаванне электрычнага зарада. Гэта азначае, што ні ў адным вузле або пераходзе ланцуга зарад не губляецца.
- Калі тры токі, , , і , сыходзяцца ў вузле і уваходзіць, пакуль і сыходзяць, як выражаецца KCL для гэтага вузла?
- АдказПаводле звестак KCL, .
- Чаму KCL важны пры аналізе электрычных ланцугоў?
- АдказKCL забяспечвае фундаментальнае абмежаванне, якому павінна адпавядаць любое правільнае рашэнне задачы ланцуга, гарантуючы, што паводзіны токаў у сетцы адпавядаюць прынцыпу захавання зарада.
- Ці дзейнічае KCL толькі для ланцугоў пастаяннага току ці таксама для ланцугоў пераменнага току?
- АдказЗаканамернасць захавання зарада (KCL) дзейнічае як для ланцугоў пастаяннага, так і для пераменнага току. Гэта адлюстраванне закону захавання зарада, які з'яўляецца ўніверсальным незалежна ад таго, як змяняюцца токі з цягам часу.
- Ці неабходна ў ланцугу з некалькімі вузламі ўжываць KCL да кожнага вузла для поўнага аналізу ланцуга?
- АдказНе заўсёды. Хоць можна прымяніць KCL да кожнага вузла, часта аналізу падмноства вузлоў дастаткова, каб вызначыць паводзіны ўсёй схемы.
- Як паняцце «зямлі» або апорнага вузла ў ланцугу звязана з KCL?
- АдказЗазямленне або апорны вузел служыць агульнай кропкай адліку для напружанняў у ланцугу. Прыкладанне KCL да гэтага вузла, як і да любога іншага вузла, гарантуе, што сума токаў роўная нулю. Зазямленне не ўплывае на прыдатнасць або вынік KCL.
- Калі да вузла падключана толькі дзве галіны, і ток у адной з іх вядомы, ці трэба вырашаць пытанне аб току ў другой галіны з дапамогай KCL?
- АдказНе, калі ток у адной галіны вядомы, і да вузла падключаны толькі дзве галіны, ток у другой галіны — гэта проста адмоўны ток вядомага току (што паказвае на яго процілеглы кірунак).
- Як паводзіны кандэнсатараў у ланцугу звязаны з KCL?
- АдказНягледзячы на тое, што кандэнсатары могуць назапашваць зарад, хуткасць зарада, які ўваходзіць у кандэнсатар, роўная хуткасці зарада, які пакідае іншы яго вывад. Такім чынам, нават з кандэнсатарамі чысты ток у вузле (у тым ліку вузел на адным вывадзе кандэнсатара) роўны нулю, і KCL застаецца ў сіле.
- Ці ідэальна выконваецца KCL у практычных схемах з рэальнымі кампанентамі, ці ёсць якія-небудзь выключэнні?
- АдказПры аналізе ідэальнага ланцуга KCL выконваецца ідэальна. У рэальных сітуацыях кампаненты могуць мець нязначныя токі ўцечкі або паразітныя эфекты, але для большасці практычных мэтаў і аналізаў мяркуецца, што KCL выконваецца.
- Калі пры аналізе ланцуга можна выкарыстоўваць як першае правіла Кірхгофа (для току), так і другое правіла (для напружання)?
- АдказУ многіх складаных ланцугах, асабліва з некалькімі контурамі і вузламі, як першае правіла (KCL), так і закон Кірхгофа аб напружанні (другое правіла) выкарыстоўваюцца разам для пабудовы сістэмы ўраўненняў, якую затым можна вырашыць для вызначэння невядомых токаў і напружанняў па ўсім ланцугу.