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 = ………
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 =……..
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.
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.
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
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, , , եւ , միավորվում են հանգույցի վրա և մտնում է, մինչդեռ և հեռանում են, ինչպե՞ս է KCL-ը արտահայտվում այս հանգույցի համար։
- ՊատասխանKCL-ի տվյալներով՝ .
- 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։