Кирхгофтун экинчи эрежеси

Кирхгофтун экинчи эрежеси жабык чынжырдын айланасындагы электрдик потенциалдын өзгөрүшү нөлгө барабар деп айтылат. Кирхгофтун экинчи эрежеси энергиянын сакталуу мыйзамына негизделген, ал энергия түбөлүктүү деп билдирет.

Муну жакшыраак түшүнүү үчүн, сүрөттөгүдөй, электр зарядынын жабык чынжырда кыймылдаганын элестетиңиз. Электр заряды бир чынжыр аркылуу өткөндө электр каршылык (R), электрдик потенциалдык энергия азаят, анткени ал ушул каршылыктарда колдонулат. Эгерде электр заряды башка электрдик каршылык аркылуу өтсө, электрдик потенциал энергиясы кайрадан азаят, анткени ал кайрадан каршылыкта колдонулат. Андан тышкары, электр заряды чыңалуу булагы аркылуу төмөнкү потенциалдан жогорку потенциалга өткөндө, электрдик потенциал энергиясы жогорулайт. Ал баштапкы чекитине кайтып келгенде, электрдик потенциал энергиясы мурункудай эле болот, мында электрдик потенциал энергиясынын өзгөрүшү нөлгө барабар. Колдонууда КирхгофЭлектр чынжырына карата экинчи эреже боюнча, биз электр потенциалынын энергиясынын өзгөрүшүн эмес, электр чыңалуусунун өзгөрүшүн колдонобуз.

Жогорудагы сүрөттөгүдөй схеманы Ом закону (V = IR) жана удаалаш каршылык же параллель каршылык теңдемеси аркылуу талдаса болот. Сүрөттөгүдөй татаалыраак схемаларды Кирхгофтун биринчи эрежеси жана Кирхгофтун экинчи эрежеси аркылуу талдаса болот.

Кирхгофтун экинчи эрежесин схеманы талдоо үчүн колдонуудагы кээ бир маанилүү эрежелер келтирилген.

Алгач , токтун багытын тандаңыз, саат жебеси боюнча же саат жебесине каршы. Эгерде жооп терс болсо, анда электр тогунун чыныгы багыты аныкталган токтун багытына туура келет. Эгерде жооп оң болсо, анда электр тогунун чыныгы багыты тандалган токтун багытына дал келет.

Экинчиден , чыңалуу булагы аркылуу жогорку потенциалдан төмөнкү потенциалга (- чейин) өткөндө, электр чыңалуусунун төмөндөшү болот, ошондуктан чыңалуу терс болот (ΔV = -ε). Тескерисинче, эгерде ал төмөнкү потенциалдан жогорку потенциалга (- чейин) өтсө, электр чыңалуусунун жогорулашы болот, ошондуктан чыңалуу оң болот (ΔV = ε).

Үчүнчүдөн , электр каршылыгынан өткөндө, эгерде контур электр тогунун багытында болсо, анда чыңалуу терс болот (V = – IR). Тескерисинче, эгерде контурдун багыты электр тогунун багытына карама-каршы болсо, анда электр чыңалуу оң болот (ΔV = IR).

1-үлгү маселе:

R₁ = 200 Ω жана R₂ = 300 Ом. ε = 12 Вольт. Чынжырдагы электр тогун төмөнкүнү колдонуп эсептегиле Кирхгофэкинчи эреже!

Solution:

Сааттын жебеси боюнча багыт.

– ИК ₁ – ИК ₂ + ε = 0

– 200 I – 300 I + 12 = 0.

– 500 I + 12 = 0

– 500 I = – 12

I = 1 000 000 / 500

I = 0.024 А

Эгерде Ом закону жана удаалаш туташтырылган резисторлордун айкалышынын формуласы колдонулса:

R = R ₁ + R ₂ = 200 + 300 = 500 Ом.

Ом мыйзамынын теңдемеси:

V = IR

I = V / R = 12 / 500 = 0.024 A.

2-үлгү маселе:

R ₁ = 100 Ω, R ₂ = 200 Ω, R ₃ = 300 Ω, ε ₁ = 9 Вольт, ε ₂ = 12 Вольт. Чынжырдагы электр тогунун чоңдугун жана багытын эсептегиле!

Solution:

Электр тогунун багытын тандаңыз, ошондо циклдин багыты саат жебесинин багыты менен бирдей болот.

– IR ₁ – IR ₂ – ε ₁ – IR ₃ + ε ₂ = 0

– 100 I – 200 I – 9 – 300 I + 12 = 0

– 100 I – 200 I – 300 I + 3 = 0

– 600 I + 3 = 0

– 600 I = – 3

I = 1 000 000 / 600

I = 0.005 А

Электр тогунун багыты тандалган багыт менен бирдей болгондуктан, ал оң мааниге ээ.