Antroji Kirchhofo taisyklė teigia, kad elektrinio potencialo pokytis uždaros grandinės perimetre yra lygus nuliui. Antroji Kirchhofo taisyklė pagrįsta energijos tvermės dėsniu, kuris teigia, kad energija yra amžina.
Kad geriau tai suprastumėte, įsivaizduokite elektros krūvį, judantį uždaroje grandinėje, kaip parodyta paveikslėlyje. Kai elektros krūvis praeina per elektrinė varža (R), elektros potenciali energija sumažėja, nes jis naudojamas šioms varžoms. Jei elektros krūvis praeina per kitą elektrinę varžą, elektrinio potencialo energija vėl sumažėja, nes ji vėl naudojama varžai. Be to, kai elektros krūvis praeina per įtampos šaltinį iš žemo potencialo į aukštą, elektrinio potencialo energija padidėja. Kai jis grįžta į pradinį tašką, elektrinio potencialo energija yra tokia pati kaip ir anksčiau, kur elektrinio potencialo energijos pokytis lygus nuliui. Taikant KirchhofasAntroji elektros grandinės taisyklė – naudojame elektros įtampos pokytį, o ne elektros potencialinės energijos pokytį.
Aukščiau pateiktame paveikslėlyje pavaizduotą grandinę galima analizuoti naudojant Omo dėsnį (V = IR) ir nuosekliosios arba lygiagrečiosios varžos lygtį. Sudėtingesnes grandines, tokias kaip paveikslėlyje pavaizduota, galima analizuoti naudojant pirmąją Kirchhofo taisyklę ir antrąją Kirchhofo taisyklę.
Štai keletas svarbių taisyklių, kaip naudoti antrąją Kirchhoffo taisyklę grandinei analizuoti.
Pirmiausia pasirinkite srovės kryptį – pagal laikrodžio rodyklę arba prieš laikrodžio rodyklę. Jei atsakymas neigiamas, tikroji elektros srovės kryptis sutampa su pasirinktos srovės kryptimi. Jei atsakymas teigiamas, tikroji elektros srovės kryptis sutampa su pasirinktos srovės kryptimi.
Antra , kai įtampa pereina iš aukšto potencialo į žemą potencialą (į -), ji sumažėja ir tampa neigiama (ΔV = -ε). Ir atvirkščiai, jei srovė pereina iš žemo potencialo į aukštą potencialą (į -), ji padidėja ir tampa teigiama (ΔV = ε).
Trečia , kai viela praeina per elektrinę varžą ir kilpa teka elektros srovės kryptimi, įtampa yra neigiama (V = –IR). Ir atvirkščiai, jei kilpos kryptis yra priešinga elektros srovės krypčiai, įtampa yra teigiama (ΔV = IR).
1 pavyzdžio uždavinys:
R1 = 200 Ω ir R2 = 300 Ω. ε = 12 voltų. Apskaičiuokite grandinėje tekančios elektros srovės stiprumą, naudodami KirchhofasAntra taisyklė!
Sprendimas:
Laikrodžio rodyklės kryptis.
– IR1 – IR2 + ε = 0
– 200 I – 300 I + 12 = 0.
– 500 Aš + 12 = 0
– 500 Aš = – 12
I = 12/500
I = 0.024 A
Jei apskaičiuojama pagal Ohmo dėsnį ir nuosekliai sujungtų rezistorių derinio formulę:
R = R1 + R2 = 200 + 300 = 500 Ω.
Omo dėsnio lygtis:
V = IR
I = V / R = 12 / 500 = 0.024 A.
2 pavyzdžio uždavinys:
R1 = 100 Ω, R2 = 200 Ω, R3 = 300 Ω, ε1 = 9 voltai, ε2 = 12 voltų . Apskaičiuokite elektros srovės stiprumą ir kryptį grandinėje!
Sprendimas:
Pasirinkite elektros srovės kryptį ir kilpos kryptis bus tokia pati kaip laikrodžio rodyklės kryptis.
– 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 Aš + 3 = 0
– 600 Aš = – 3
I = 3/600
I = 0.005 A
Elektros srovė yra teigiama, todėl kryptis sutampa su pasirinkta kryptimi.
