Kirchhoffi esimene reegel – probleemid ja lahendused

1. Alloleva joonise põhjal, kui ma₁ = 5A, I₂ = 3 A, I₃ = 6 A, siis I₄= ………

Kirchhoffi esimene reegel – probleemid ja lahendused 1 lahendus:

Kirchhoffi esimene reegel väidab, et kõigi ristmikule sisenevate voolude summa peab olema võrdne kõigi ristmikust lahkuvate voolude summaga.

I₁ja mina₂sisenevad ristmikule, samas kui mina₃ ja mina₄lahkuvad.

Rakenda Kirchhoffi esimest reeglit:

I₁ + I₂= I₃ + I₄

5 + 3 = 6 + 1₄

8 = 6 + 1₄

I₄ = 8 - 6

I₄ = 2 amprit

2. Kui ma₁ = I₃ Siis ma₄ =……..

Kirchhoffi esimene reegel – probleemid ja lahendused 2 Tuntud:

I₁= I₃ = 2 amprit

I₂ = 3 amprit

I₅= 4 amprit

Otsitud: I₄

lahendus:

I₁ja mina₄sisenevad ristmikule, samas kui mina₂, I₃Ja ma₅lahkuvad.

Rakenda Kirchhoffi esimest reeglit:

I₁ + I₄= I₂ + I₃+ I₅

2 + XNUMX₄= 3 + 2 + 4

2 + XNUMX₄= 9

I₄= 9 - 2

I₄ = 7 amprit

3. Ma₁ = …….

lahendus: Kirchhoffi esimene reegel – probleemid ja lahendused 3

Ma sisenen ristmikule, samal ajal kui mina₁, I₂Ja ma₃ lahkuvad.

Rakenda Kirchhoffi esimest reeglit:

I = mina₁ + I₂+ I₃

7 A = I₁ + 1 A + 4 A

7 A = I₁ + 5A

7 A – 5 A = 1₁

I₁= 2 amprit

4. Ma₂ = ………

Otsitud: I₂

lahendus:

I₁siseneb ristmikule, samas kui mina_2, I_3,ja mina₄ lahkuvad.

Rakenda Kirchhoffi esimest reeglit:

I₁ = I₂ + I₃ + I₄

6 = Mina₂ + 3 + 1

6 = Mina₂ + 4

I₂= 6 - 4

I₂ = 2 amprit

5. Kui ma₂ = 1/4 liitrit₁ , siis mina₃ = ………

Tuntud: Kirchhoffi esimene reegel – probleemid ja lahendused 5

I₁ = 600 milliamprit

Otsitud: I₃

lahendus:

I₂ = 1/4 liitrit₁= 1/4 (600 mA) = 150 mA

I₁siseneb ristmikule, samas kui mina₂ ja mina₃ lahkuvad.

Rakenda Kirchhoffi esimest reeglit:

I₁ = I₂ + I₃

600 mA = 150 mA + I₃

I₃ = 600 mA – 150 mA

I₃ = 450 mA

6. Leia alloleva joonise põhjal I!

lahendus:

Rakenda Kirchhoffi esimest reeglit:

3 + 5 + 2 = 7 + 1 Kirchhoffi esimene reegel – probleemid ja lahendused 10

10 = 7 + 1

Vaata ka Termodünaamika – probleemid ja lahendused

10 – 7 = Mina

I = 3 amprit

7. Alloleva joonise põhjal, kui ma₁ = 4 A, I₂ = 3 A, I₄ = 7 A, I₅ = 4 A, määrake I₃.

lahendus:

Ristmikule sisenev elektrivool = I₁+ I₃= 4 A + I₃

Ristmikust väljuv elektrivool = I₂+ I₄+ I₅ = 3 A + 7 A + 4 A = 14 A

14 A = 4 A + I₃

I₃ = 14 A – 4 A

I₃ = 10 A

Mis on Kirchhoffi esimese reegli peamine põhimõte?
- VastusKirchhoffi esimese reegli peamine põhimõte on elektrilaengu jäävuse printsiip. See tähendab, et vooluahela üheski sõlmes ega ühenduskohas ei kao laengut.
Kui kolm voolu, $I_{1}$ , $I_{2}$ ja $I_{3}$ , koonduvad sõlmes ja $I_{1}$ siseneb samal ajal $I_{2}$ ja $I_{3}$ lahkuvad, kuidas väljendatakse selle sõlme KCL-i?
- VastusKCL-i andmetel $I_{1} = I_{2} + I_{3}$ .
Miks on KCL oluline elektriahelate analüüsimisel?
- VastusKCL pakub põhimõttelist piirangut, millele iga kehtiv lahendus vooluringiülesandele peab vastama, tagades, et voolude käitumine võrgus vastab laengu jäävuse põhimõttele.
Kas KCL kehtib ainult alalisvooluahelate või ka vahelduvvooluahelate kohta?
- VastusKCL kehtib nii alalis- kui ka vahelduvvooluahelate puhul. See peegeldab laengu jäävust, mis on universaalne, olenemata voolude muutumisest ajas.
Kas mitme sõlmega vooluringis on vaja KCL-i rakendada igale sõlmele, et vooluringi täielikult analüüsida?
- VastusMitte alati. Kuigi KCL-i saab rakendada igale sõlmele, piisab kogu vooluringi käitumise määramiseks sageli sõlmede alamhulga analüüsimisest.
Kuidas on vooluringi "maa" või tugisõlme mõiste seotud KCL-iga?
- VastusMaandus- või tugisõlm toimib vooluahela pingete ühise tugipunktina. KCL-i rakendamine sellele sõlmele, nagu igale teisele sõlmele, tagab, et voolude summa on null. Maandus ei mõjuta KCL-i rakendatavust ega tulemust.
Kui sõlmega on ühendatud ainult kaks haru ja voolutugevus ühes harus on teada, kas on vaja arvutada voolutugevus teises harus KCL-i abil?
- VastusEi, kui ühe haru voolutugevus on teada ja sõlmega on ühendatud ainult kaks haru, siis teise haru voolutugevus on lihtsalt teadaoleva voolu negatiivne väärtus (mis näitab, et see on vastassuunas).

Kuidas on kondensaatorite käitumine vooluringis seotud KCL-iga?
- VastusKuigi kondensaatorid suudavad laengut salvestada, on kondensaatorisse siseneva laengu kiirus võrdne selle teisest klemmist lahkuva laengu kiirusega. Seega isegi kondensaatorite puhul on sõlme (kaasa arvatud kondensaatori ühe klemmi sõlm) netovool null ja KCL jääb kehtima.
Kas KCL kehtib reaalsete komponentidega praktilistes vooluringides ideaalselt või on mingeid erandeid?
- VastusIdeaalse vooluringi analüüsis kehtib KCL ideaalselt. Reaalsetes olukordades võivad komponentidel esineda väikesed lekkevoolud või parasiitsed efektid, kuid enamiku praktiliste eesmärkide ja analüüside puhul eeldatakse, et KCL kehtib.
Millal saab vooluringi analüüsimisel kasutada nii Kirchhoffi esimest (voolu) reeglit kui ka teist (pinge) reeglit?

VastusPaljudes keerukates vooluringides, eriti mitme silmuse ja sõlmega vooluringides, kasutatakse nii KCL-i (esimest reeglit) kui ka Kirchhoffi pingeseadust (teist reeglit) koos võrrandisüsteemi loomiseks, mida saab seejärel lahendada tundmatute voolude ja pingete määramiseks kogu vooluringis.