Rregulli i dytë i Kirchhoff-it

Rregulli i dytë i Kirchhoff-it thotë se ndryshimi i potencialit elektrik në perimetrin e një qarku të mbyllur është zero. Rregulli i dytë i Kirchhoff-it bazohet në ligjin e ruajtjes së energjisë, i cili thotë se energjia është e përjetshme.

Për ta kuptuar më mirë këtë, imagjinoni ngarkesën elektrike që lëviz në një qark të mbyllur, si në figurë. Kur një ngarkesë elektrike kalon nëpër një rezistenca elektrike (R), i/e/të energjia potenciale elektrike zvogëlohet sepse përdoret në këto rezistenca. Nëse ngarkesa elektrike kalon nëpër një rezistencë tjetër elektrike, energjia potenciale elektrike zvogëlohet përsëri sepse përdoret përsëri në rezistencë. Për më tepër, kur ngarkesa elektrike kalon nëpër burimin e tensionit nga një potencial i ulët në një potencial të lartë, energjia potenciale elektrike rritet. Kur kthehet në pikën e saj origjinale, energjia potenciale elektrike është e njëjtë si më parë, ku ndryshimi në energjinë potenciale elektrike është zero. Kur aplikohet KirchhoffSipas rregullit të dytë për një qark elektrik, ne përdorim ndryshimin në tensionin elektrik, jo ndryshimin në energjinë potenciale elektrike.

Qarku si në figurën e mësipërme mund të analizohet duke përdorur ligjin e Ohmit (V = IR) dhe ekuacionin për rezistencën në seri ose rezistencën paralele. Qarqet më komplekse si në figurë mund të analizohen duke përdorur rregullin e parë të Kirchhoff-it dhe rregullin e dytë të Kirchhoff-it.

Ja disa rregulla të rëndësishme kur përdoret rregulli i dytë i Kirchhoff-it për të analizuar një qark.

i parë, zgjidhni drejtimin e rrymës, qoftë në kah të akrepave të orës ose në kah të kundërt të akrepave të orës. Nëse përgjigjja është negative, drejtimi aktual i rrymës elektrike është në drejtimin e rrymës së vendosur. Nëse përgjigjja është pozitive, drejtimi aktual i rrymës elektrike është i njëjtë me drejtimin e rrymës së zgjedhur.

I dytë, kur kalon nëpër një burim tensioni nga një potencial i lartë në një potencial të ulët (në -), ka një rënie në tensionin elektrik në mënyrë që tensioni të jetë negativ (ΔV = -ε). Anasjelltas, nëse lëviz nga një potencial i ulët në një potencial të lartë (në- në), ka një rritje në tensionin elektrik në mënyrë që tensioni të jetë pozitiv (ΔV = ε).

I tretë, kur kalon nëpër rezistencë elektrike, nëse lak është në drejtimin e rrymës elektrike, tensioni është negativ (V = – IR). Anasjelltas, nëse drejtimi i lakit është i kundërt me drejtimin e rrymës elektrike, tensioni elektrik është pozitiv (ΔV = IR).

Problemi shembull 1:

R₁ = 200 Ω dhe R₂ = 300 Ω. ε = 12 Volt. Llogaritni rrymën elektrike që rrjedh në qark duke përdorur KirchhoffRregulli i dytë!

Zgjidhja:

Drejtimi i drejtimit të akrepave të orës.

– IR₁ – IR₂ + ε = 0

– 200 I – 300 I + 12 = 0.

– 500 I + 12 = 0

– 500 Unë = – 12

I = 12/500

I = 0.024 A

Nëse llogaritet duke përdorur ligjin e Ohmit dhe formulën për kombinimin e rezistorëve në seri:

R = R₁ + R₂ = 200 + 300 = 500 Ω

Ekuacioni i ligjit të Ohmit:

V = IR

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

Problemi shembull 2:

R₁ = 100 Ω, R₂ = 200 Ω, R₃ = 300 Ω, ε₁ = 9 Volt, ε₂ = 12 Volt. Llogaritni madhësinë dhe drejtimin e rrymës elektrike në qark!

Zgjidhja:

Zgjidhni drejtimin e rrymës elektrike dhe drejtimi i lakut është i njëjtë me drejtimin në kah të akrepave të orës.

– IR₁ – IR₂ - ε₁ – IR₃ + ε₂ = 0

– 100 Unë – 200 Unë – 9 – 300 Unë + 12 = 0

– 100 Unë – 200 Unë – 300 Unë + 3 = 0

– 600 I + 3 = 0

– 600 Unë = – 3

I = 3/600

I = 0.005 A

Rryma elektrike është pozitive, kështu që drejtimi është i njëjtë me drejtimin e zgjedhur.