Regula secunda Kirchhoffii

Regula secunda Kirchhoffii statuit mutationem potentialis electrici in circumferentia circuiti clausi nullam esse. Regula secunda Kirchhoffii in lege conservationis energiae fundatur, quae affirmat energiam aeternam esse.

Ut hoc melius intelligas, finge te electricam caricam in circuitu clauso moveri, ut in figura. Cum carica electrica per... transit... electrica resistentia (R), ille/illa/illud energia potentialis electrica reducitur quia in his resistentiis adhibetur. Si onus electricum per aliam resistentiam electricam transit, energia potentialis electrica iterum decrescit quia iterum in resistentia adhibetur. Praeterea, cum onus electricum per fontem tensionis a potentia humili ad potentiam altum transit, energia potentialis electrica augetur. Cum ad punctum originale redit, energia potentialis electrica eadem est ac antea, ubi mutatio energiae potentialis electricae nulla est. Cum applicatur... KirchhoffSecundum regulam secundam circuitus electrici, mutationem tensionis electricae, non mutationem energiae potentialis electricae, utimur.

Circuitus, ut in figura supra monstratur, lege Ohmiana (V = IR) et aequatione resistentiae seriei vel parallelae analyzari potest. Circuiti complexiores, ut figura, regula Kirchhoffiana prima et regula Kirchhoffiana secunda analyzari possunt.

Hic sunt regulae aliquae magni momenti cum regula secunda Kirchhoffiana ad circuitum analysandum adhibetur.

Primum, directionem currentis elige, sive dextra sive sinistra. Si responsum negativum est, directio actualis currentis electrici in directione currentis decisa est. Si responsum affirmativum est, directio actualis currentis electrici eadem est ac directio currentis selectae.

ConciliumCum per fontem tensionis a potentiali alto ad potentialem humilem (ad -) transit, tensio electrica decrescit ita ut tensio negativa sit (ΔV = -ε). Contra, si a potentiali humili ad potentialem altum (- ad -) movetur, tensio electrica augetur ita ut tensio positiva sit (ΔV = ε).

TertiumCum per resistentiam electricam transit, si ansa in directione currentis electrici est, tensio electrica negativa est (V = –IR). Contra, si directio ansae directioni currentis electrici opposita est, tensio electrica positiva est (ΔV = IR).

Exemplum problematis primi:

R₁ = 200 Ω et R₂ = 300 Ω. ε = 12 Voltia. Calcula vim electricam in circuitu fluentem utens KirchhoffSecunda regula!

Solutio:

Directio directionis horologicae.

– IR ₁ – IR ₂ + ε = 0

– 200 I – 300 I + 12 = 0.

– 500 I + 12 = 0

– 500 I = – 12

I = 12/500

I = 0.024 A

Si computatur utens lege Ohmiana et formula combinationis resistorum in serie:

R = R₁ ₊ R₂ ₌ 200 + 300 = 500 Ω.

Aequatio legis Ohmi:

V = IR

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

Exemplum problematis primi:

R₁ = 100 Ω, R₂ = 200 Ω, R₃ = 300 Ω, ε₁ = 9 Voltia, ε₂ = 12 Voltia. Magnitudinem et directionem cursus electrici in circuitu calcula!

Solutio:

Directionem currentis electrici elige et directio circini eadem est ac directio horologica.

– 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 = 3/600

I = 0.005 A

Currens electricus positivus est ita ut directio eadem sit ac directio electa.