Կիրխհոֆի առաջին կանոնը՝ խնդիրներ և լուծումներ

1. Ստորև ներկայացված նկարի հիման վրա, եթե I ₁ = 5A, I ₂ = 3 A, I ₃ = 6 A, ապա I ₄ = ………

Կիրխհոֆի առաջին կանոնը՝ խնդիրներ և լուծումներ 1 Լուծում.

Կիրխհոֆի առաջին կանոնը սահմանում է, որ հանգույց մտնող բոլոր հոսանքների գումարը պետք է հավասար լինի հանգույցից դուրս եկող բոլոր հոսանքների գումարին։

I _1-ը և I _2-ը մտնում են խաչմերուկ, մինչդեռ I _3-ը և I _4-ը դուրս են գալիս։

Կիրխհոֆի առաջին կանոնը կիրառեք.

Ես ₁ + Ես ₂ = Ես ₃ + Ես ₄

5 + 3 = 6 + 1 ₄

8 = 6 + I ₄

Ես ₄ = 8 – 6

I ₄ = 2 Ամպեր

2. Եթե I ₁ = I ₃ , ապա I ₄ =……..

Կիրխհոֆի առաջին կանոնը՝ խնդիրներ և լուծումներ 2 Հայտնի է.

I ₁ = I ₃ = 2 Ամպեր

I ₂ = 3 Ամպեր

I ₅ = 4 Ամպեր

Փնտրվում է՝ I ₄

Լուծում.

I _1-ը և I _4-ը մտնում են խաչմերուկ, մինչդեռ I _2-ը , I _3-ը և I _5-ը դուրս են գալիս։

Կիրխհոֆի առաջին կանոնը կիրառեք.

Ես ₁ + Ես ₄ = Ես ₂ + Ես ₃ + Ես ₅

2 + I ₄ = 3 + 2 + 4

2 + 1 ₄ = 9

Ես ₄ = 9 – 2

I ₄ = 7 Ամպեր

3. Ես ₁ = ……

Լուծում. Կիրխհոֆի առաջին կանոնը՝ խնդիրներ և լուծումներ 3

Ես մտնում եմ խաչմերուկ, մինչդեռ I _1-ը , I _2-ը և I _3-ը դուրս են գալիս։

Կիրխհոֆի առաջին կանոնը կիրառեք.

Ես = Ես ₁ + Ես ₂ + Ես ₃

7 Ա = Ի ₁ + 1 Ա + 4 Ա

7 Ա = Ի ₁ + 5 Ա

7 Ա – 5 Ա = Ի ₁

I ₁ = 2 Ամպեր

4. Ես ₂ = ………

SE busca: I₂

Լուծում.

I _1-ը մտնում է խաչմերուկ, մինչդեռ I _2-ը, I _3-ը և I _4-ը դուրս են գալիս։

Կիրխհոֆի առաջին կանոնը կիրառեք.

Ես ₁ = Ես ₂ + Ես ₃ + Ես ₄

6 = I ₂ + 3 + 1

6 = I ₂ + 4

Ես ₂ = 6 – 4

I ₂ = 2 Ամպեր

5. Եթե I ₂ = 1/4 I ₁ , ապա I ₃ = ………

Հայտնի է. Կիրխհոֆի առաջին կանոնը՝ խնդիրներ և լուծումներ 5

I ₁ = 600 միլիԱմպեր

Փնտրվում է՝ I ₃

Լուծում.

I ₂ = 1/4 I ₁ = 1/4 (600 մԱ) = 150 մԱ

I _1-ը մտնում է խաչմերուկ, մինչդեռ I _2-ը և I _3-ը դուրս են գալիս։

Կիրխհոֆի առաջին կանոնը կիրառեք.

Ես ₁ = Ես ₂ + Ես ₃

600 մԱ = 150 մԱ + _I3

I3 = 600 մԱ – 150 _մԱ

I3 = 450 _մԱ

6. Ստորև բերված նկարի հիման վրա գտեք I!-ը։

Լուծում.

Կիրխհոֆի առաջին կանոնը կիրառեք.

3 + 5 + 2 = 7 + I Կիրխհոֆի առաջին կանոնը՝ խնդիրներ և լուծումներ 10

10 = 7 + I

10 – 7 = Ես

I = 3 Ամպեր

7. Ստորև բերված նկարի հիման վրա, եթե I ₁ = 4 A, I ₂ = 3 A, I ₄ = 7 A, I ₅ = 4 A, որոշեք I _3-ը ։

Լուծում.

Հանգույց մտնող էլեկտրական հոսանք = I ₁ + I ₃ = 4 A + I ₃

Հանգույցից դուրս եկող էլեկտրական հոսանք = I₂+ Ի₄+ Ի₅ = 3 Ա + 7 Ա + 4 Ա = 14 Ա

14 Ա = 4 Ա + Ի ₃

Ես ₃ = 14 Ա – 4 Ա

Ես ₃ = 10 Ա

Ո՞րն է Կիրխհոֆի առաջին կանոնի հիմնական սկզբունքը։
- ՊատասխանԿիրխհոֆի առաջին կանոնի հիմնական սկզբունքը էլեկտրական լիցքի պահպանման օրենքն է։ Այն ենթադրում է, որ շղթայի որևէ հանգույցում կամ միացման կետում լիցք չի կորչում։
Եթե երեք հոսանք, $I_{1}$ , $I_{2}$ , եւ $I_{3}$ , միավորվում են հանգույցի վրա և $I_{1}$ մտնում է, մինչդեռ $I_{2}$ և $I_{3}$ հեռանում են, ինչպե՞ս է KCL-ը արտահայտվում այս հանգույցի համար։
- ՊատասխանKCL-ի տվյալներով՝ $I_{1} = I_{2} + I_{3}$ .
Ինչո՞ւ է KCL-ը կարևոր էլեկտրական շղթաների վերլուծության մեջ։
- ՊատասխանKCL-ը սահմանում է հիմնարար սահմանափակում, որը պետք է բավարարի շղթայի խնդրի ցանկացած վավեր լուծում՝ ապահովելով, որ ցանցում հոսանքների վարքագիծը համապատասխանի լիցքի պահպանման սկզբունքին։
KCL-ը վավեր է միայն հաստատուն հոսանքի շղթաների համար, թե՞ նաև փոփոխական հոսանքի շղթաների համար։
- ՊատասխանKCL-ը վավեր է և՛ հաստատուն հոսանքի, և՛ փոփոխական հոսանքի շղթաների համար։ Այն լիցքի պահպանման արտացոլումն է, որը համընդհանուր է՝ անկախ նրանից, թե ինչպես են հոսանքները փոխվում ժամանակի ընթացքում։
Մի քանի հանգույցներից բաղկացած սխեմայում անհրաժեշտ է՞ KCL կիրառել յուրաքանչյուր հանգույցի վրա՝ սխեման ամբողջությամբ վերլուծելու համար։
- ՊատասխանՈչ միշտ։ Չնայած դուք կարող եք կիրառել KCL-ը յուրաքանչյուր հանգույցի համար, հաճախ հանգույցների ենթաբազմության վերլուծությունը բավարար է ամբողջ սխեմայի վարքագիծը որոշելու համար։
Ինչպե՞ս է շղթայում «հող» կամ հղման հանգույցի հասկացությունը կապված KCL-ի հետ։
- ՊատասխանՀողանցման կամ հղման հանգույցը ծառայում է որպես շղթայի լարումների ընդհանուր հղման կետ: Այս հանգույցին, ինչպես ցանկացած այլ հանգույցի, KCL-ի կիրառումը ապահովում է, որ հոսանքների գումարը զրո է: Հողանցումը չի ազդում KCL-ի կիրառելիության կամ արդյունքի վրա:
Եթե հանգույցին միացված է միայն երկու ճյուղ, և մեկ ճյուղի հոսանքը հայտնի է, արդյո՞ք անհրաժեշտ է լուծել մյուս ճյուղի հոսանքի ուժը՝ օգտագործելով KCL-ը։
- ՊատասխանՈչ, եթե մեկ ճյուղի հոսանքը հայտնի է, և հանգույցին միացված են միայն երկու ճյուղ, ապա մյուս ճյուղի հոսանքը պարզապես հայտնի հոսանքի բացասական մեծությունն է (ինչը ցույց է տալիս, որ այն հակառակ ուղղությամբ է):
Ինչպե՞ս է շղթայում կոնդենսատորների վարքագիծը կապված KCL-ի հետ։
- ՊատասխանՄինչդեռ կոնդենսատորները կարող են կուտակել լիցք, կոնդենսատոր մտնող լիցքի արագությունը հավասար է նրա մյուս ծայրից դուրս եկող լիցքի արագությանը։ Հետևաբար, նույնիսկ կոնդենսատորների դեպքում, հանգույցում (ներառյալ կոնդենսատորի մեկ ծայրի մոտ գտնվող հանգույցը) զրոյական հոսանք է, և KCL-ը մնում է ուժի մեջ։
Իրական բաղադրիչներով գործնական սխեմաներում KCL-ը կատարյալ է, թե՞ կան բացառություններ։
- ՊատասխանԻդեալական սխեմաների վերլուծության մեջ KCL-ը կատարյալ է։ Իրական աշխարհում բաղադրիչները կարող են ունենալ փոքր արտահոսքի հոսանքներ կամ պարազիտային ազդեցություններ, բայց գործնական նպատակների և վերլուծությունների մեծ մասի համար ենթադրվում է, որ KCL-ը ճիշտ է։
Ե՞րբ կարելի է օգտագործել Կիրխհոֆի առաջին (հոսանքի) և երկրորդ (լարման) կանոնները շղթան վերլուծելիս։

ՊատասխանՇատ բարդ սխեմաներում, հատկապես բազմակի օղակներով և հանգույցներով սխեմաներում, և՛ KCL-ը (Առաջին կանոն), և՛ Կիրխհոֆի լարման օրենքը (Երկրորդ կանոն) օգտագործվում են միասին՝ հավասարումների համակարգ կազմելու համար, որը կարող է լուծվել՝ ամբողջ սխեմայում անհայտ հոսանքներն ու լարումները որոշելու համար։