Првото правило на Кирхоф – проблеми и решенија

1. Врз основа на сликата прикажана подолу, ако I ₁ = 5A, I ₂ = 3 A, I ₃ = 6 A, тогаш I ₄ = ………

Првото правило на Кирхоф – проблеми и решенија 1 Решение:

Првото правило на Кирхоф вели дека збирот на сите струи што влегуваат во спојот мора да биде еднаков на збирот на сите струи што излегуваат од спојот.

I1 _и I2 влегуваат во раскрсницата, додека _I3_и I4 _{излегуваат}.

Применете го првото правило на Кирхоф:

Јас ₁ + Јас ₂ = Јас ₃ + Јас ₄

5 + 3 = 6 + 1 ₄

8 = 6 + I ₄

Јас ₄ = 8 – 6

I4 = 2 _ампери

2. Ако I ₁ = I ₃ , тогаш I ₄ =……..

Првото правило на Кирхоф – проблеми и решенија 2 Познато:

I ₁ = I ₃ = 2 Ампери

I2 = 3 _ампери

I ₅ = 4 ампери

Се бара: Јас ₄

Решение:

I1 и _I4 влегуваат во раскрсницата, додека _I2_,_I3 и I5 _{излегуваат}.

Применете го првото правило на Кирхоф:

Јас ₁ + Јас ₄ = Јас ₂ + Јас ₃ + Јас ₅

2 + I4 ₌ 3 + 2 + 4

2 + 1 ₄ = 9

Јас ₄ = 9 – 2

I ₄ = 7 Ампер

3. Јас ₁ = …….

Решение: Првото правило на Кирхоф – проблеми и решенија 3

Влегувам во раскрсницата, додека _I1 , I2 _и I3 _{излегуваат}.

Применете го првото правило на Кирхоф:

Јас = Јас ₁ + Јас ₂ + Јас ₃

7 A = I ₁ + 1 A + 4 A

7 A = I ₁ + 5 A

7 A – 5 A = I ₁

I ₁ = 2 ампери

4. Јас ₂ = ………

Сакаше: I₂

Решение:

I ₁ влегува во раскрсницата, додека I _2, I ₃ и I ₄ излегуваат.

Применете го првото правило на Кирхоф:

Јас ₁ = Јас ₂ + Јас ₃ + Јас ₄

6 = I2 ₊ 3 + 1

6 = I2 ₊ 4

Јас ₂ = 6 – 4

I2 = 2 _ампери

5. Ако I ₂ = 1/4 I ₁ , тогаш I ₃ = ………

Познато: Првото правило на Кирхоф – проблеми и решенија 5

I ₁ = 600 милиампери

Се бара: Јас ₃

Решение:

I ₂ = 1/4 I ₁ = 1/4 (600 mA) = 150 mA

I1 влегува во раскрсницата, додека _I2_и I3 _{излегуваат}.

Применете го првото правило на Кирхоф:

Јас ₁ = Јас ₂ + Јас ₃

600 mA = 150 mA + _I3

I3 = 600 mA – 150 _mA

I3 = 450 _mA

6. Врз основа на сликата подолу, пронајдете го I!

Решение:

Применете го првото правило на Кирхоф:

3 + 5 + 2 = 7 + I Првото правило на Кирхоф – проблеми и решенија 10

10 = 7 + I

10 – 7 = Јас

I = 3 ампери

7. Врз основа на сликата подолу, ако _I1 = 4A, I2 ₌ 3A, I4 ₌ 7A, _I5 = 4A, одреди _I3.

Решение:

Електрична струја што влегува во спојот = I ₁ + I ₃ = 4 A + I ₃

Електрична струја што ја напушта раскрсницата = Јас₂+ Јас₄+ Јас₅ = 3 А + 7 А + 4 А = 14 А

14 A = 4 A + _I3

Јас ₃ = 14 А – 4 А

Јас ₃ = 10 А

Кој е основниот принцип зад Првото правило на Кирхоф?
- одговорПримарниот принцип зад Првото правило на Кирхоф е зачувувањето на електричниот полнеж. Тоа подразбира дека ниеден полнеж не се губи во ниту еден јазол или спој во колото.
Ако три струи, $I_{1}$ , $I_{2}$ , и $I_{3}$ , конвергираат на јазол и $I_{1}$ влегува додека $I_{2}$ $I_{3}$ заминуваат, како се изразува KCL за овој јазол?
- одговорСпоред KCL, $I_{1} = I_{2} + I_{3}$ .
Зошто е важен KCL во анализата на електричните кола?
- одговорKCL обезбедува фундаментално ограничување што секое валидно решение за проблем со коло мора да го задоволи, осигурувајќи дека однесувањето на струите во мрежата се придржува до принципот на зачувување на полнежот.
Дали KCL важи само за еднонасочни кола или и за наизменични кола?
- одговорKCL важи и за еднонасочни и за наизменични кола. Тој е одраз на зачувувањето на полнежот, што е универзално, без оглед на тоа како струите се менуваат со текот на времето.
Во коло со неколку јазли, дали е потребно да се примени KCL на секој јазол за целосно да се анализира колото?
- одговорНе секогаш. Иако можете да примените KCL на секој јазол, честопати анализата на подмножество од јазли е доволна за да се утврди однесувањето на целото коло.
Како концептот на „земја“ или референтен јазол во колото се однесува на KCL?
- одговорЗаземјувањето или референтниот јазол служи како заедничка референтна точка за напоните во колото. Применувањето на KCL на овој јазол, како и на секој друг јазол, гарантира дека збирот на струи е нула. Заземјувањето не влијае на применливоста или исходот на KCL.
Ако еден јазол има само две гранки поврзани со него, а струјата во едната гранка е позната, дали е потребно да се пресмета струјата во другата гранка користејќи KCL?
- одговорНе, ако струјата во едната гранка е позната и има само две гранки поврзани со јазолот, струјата во другата гранка е едноставно негативна од познатата струја (што укажува дека е во спротивна насока).
Како однесувањето на кондензаторите во колото е поврзано со KCL?
- одговорИако кондензаторите можат да складираат полнеж, брзината на полнење што влегува во кондензатор е еднаква на брзината на полнење што го напушта неговиот друг терминал. Затоа, дури и со кондензатори, нето струјата во јазол (вклучувајќи го и јазолот на едниот терминал на кондензаторот) е нула, а KCL останува валиден.
Во практични кола со реални компоненти, дали KCL е совршен или има некои исклучоци?
- одговорВо идеалната анализа на кола, KCL важи совршено. Во реални ситуации, компонентите може да имаат мали струи на истекување или паразитски ефекти, но за повеќето практични цели и анализи, се претпоставува дека KCL важи.
Кога може да се користат и Првото (струјно) и Второто (напонско) правило на Кирхоф при анализа на коло?

одговорВо многу сложени кола, особено оние со повеќе јамки и јазли, и KCL (Прво правило) и Кирхофовиот закон за напон (Второ правило) се користат заедно за да се постави систем од равенки што потоа може да се реши за да се утврдат непознати струи и напони низ целото коло.