కిర్కాఫ్ రెండవ నియమం

కిర్కాఫ్ రెండవ నియమాన్ని అర్థం చేసుకోవడం

కిర్కాఫ్ రెండవ నియమం ప్రకారం, ఒక సంవృత వలయం చుట్టూ ఉన్న విద్యుత్ పొటెన్షియల్‌లోని మార్పుల మొత్తం సున్నా. కిర్కాఫ్ రెండవ నియమం శక్తి నిత్యత్వ నియమంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఈ నియమం ప్రకారం శక్తి నిత్యత్వం పాటించబడుతుంది.

దీనిని మరింత బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి, కుడి వైపున ఉన్న చిత్రంలో చూపిన విధంగా, ఒక సంవృత వలయంలో కదులుతున్న విద్యుత్ ఆవేశాన్ని ఊహించుకోండి. విద్యుత్ ఛార్జ్ గుండా వెళ్ళండి విద్యుత్ నిరోధకత (R), విద్యుత్ పొటెన్షియల్ శక్తి తగ్గుతుంది ఎందుకంటే అది నిరోధంలో ఉపయోగించబడుతుంది. విద్యుత్ ఆవేశం మరొక విద్యుత్ నిరోధం గుండా ప్రయాణిస్తే, విద్యుత్ పొటెన్షియల్ శక్తి మళ్ళీ తగ్గుతుంది ఎందుకంటే అది ఆ నిరోధంలో మళ్ళీ ఉపయోగించబడుతుంది. అంతేకాకుండా, విద్యుత్ ఆవేశం ఒక విద్యుత్ వోల్టేజ్ మూలం గుండా తక్కువ పొటెన్షియల్ నుండి అధిక పొటెన్షియల్‌కు ప్రయాణించినప్పుడు, విద్యుత్ పొటెన్షియల్ శక్తి పెరుగుతుంది. అది దాని అసలు స్థానానికి తిరిగి వచ్చినప్పుడు, విద్యుత్ పొటెన్షియల్ శక్తి మునుపటిలాగే, ఇక్కడ విద్యుత్ పొటెన్షియల్ శక్తిలో మార్పు సున్నాగా ఉంటుంది. ఒక విద్యుత్ వలయానికి కిర్కాఫ్ రెండవ నియమాన్ని వర్తింపజేసేటప్పుడు, మనం విద్యుత్ పొటెన్షియల్ శక్తిలో మార్పును కాకుండా, విద్యుత్ వోల్టేజ్‌లో మార్పును ఉపయోగిస్తాము.

పై చిత్రంలో ఉన్నటువంటి సర్క్యూట్‌ను ఉపయోగించి విశ్లేషించవచ్చు ఓమ్ నియమం (V = IR) మరియు సూత్రం శ్రేణి నిరోధకత లేదా సమాంతర నిరోధకతకింది చిత్రంలో ఉన్నటువంటి మరింత సంక్లిష్టమైన సర్క్యూట్‌లను ఉపయోగించి విశ్లేషించవచ్చు. కిర్కాఫ్ మొదటి నియమం డాన్ కిర్కాఫ్ రెండవ నియమం.

సర్క్యూట్‌ను విశ్లేషించడానికి కిర్కాఫ్ రెండవ నియమాన్ని ఉపయోగించేటప్పుడు పాటించాల్సిన కొన్ని సంకేత నియమాలు ఇక్కడ ఉన్నాయి.

మొదటవిద్యుత్ ప్రవాహ దిశను యాదృచ్ఛికంగా, సవ్యదిశలో లేదా అపసవ్యదిశలో ఎంచుకోండి. సమాధానం రుణాత్మకం అయితే, విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క వాస్తవ దిశ ఎంచుకున్న దిశకు వ్యతిరేకంగా ఉంటుంది. సమాధానం ధనాత్మకం అయితే, విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క వాస్తవ దిశ ఎంచుకున్న దిశ వలెనే ఉంటుంది.

రెండవదివిద్యుత్ వోల్టేజ్ మూలం గుండా అధిక పొటెన్షియల్ నుండి తక్కువ పొటెన్షియల్ (+ నుండి -) కు వెళ్ళినప్పుడు, విద్యుత్ వోల్టేజ్ తగ్గుతుంది, తద్వారా విద్యుత్ వోల్టేజ్ రుణాత్మక విలువను కలిగి ఉంటుంది (ΔV = –εదీనికి విరుద్ధంగా, అది తక్కువ పొటెన్షియల్ నుండి అధిక పొటెన్షియల్‌కు (- నుండి + కు) మారితే, విద్యుత్ వోల్టేజ్ పెరుగుతుంది, తద్వారా విద్యుత్ వోల్టేజ్ ధనాత్మక విలువను కలిగి ఉంటుంది (Δవి = ε).

మూడవదివిద్యుత్ నిరోధం గుండా వెళుతున్నప్పుడు, లూప్ విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క దిశలోనే ఉంటే, విద్యుత్ వోల్టేజ్ రుణాత్మకంగా ఉంటుంది (ΔV = – IR). దీనికి విరుద్ధంగా, లూప్ విద్యుత్ ప్రవాహానికి వ్యతిరేక దిశలో ఉంటే, విద్యుత్ వోల్టేజ్ ధనాత్మకంగా ఉంటుంది (ΔV = IR).

ఉదాహరణ ప్రశ్న 1:

R₁ = 200 Ω మరియు R₂ = 300 Ω. ε = 12 వోల్టులు. కిర్కాఫ్ రెండవ నియమాన్ని ఉపయోగించి సర్క్యూట్‌లో ప్రవహించే విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని లెక్కించండి!

చర్చ

విద్యుత్ ప్రవాహం సవ్యదిశలో ఉంది.

– ఐఆర్₁ – ఐఆర్₂ + ε = 0

– 200 I – 300 I + 12 = 0.

– 500 I + 12 = 0

– 500 I = – 12

I = 12/500

I = 0,024 ఆంపియర్లు

ఓమ్ నియమం మరియు శ్రేణి నిరోధక కలయిక సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లెక్కిస్తే:

ఆర్ = ఆర్₁ + ఆర్₂ = 200 + 300 = 500 .

ఓమ్ నియమ సూత్రం:

V = IR

I = V / R = 12 / 500 = 0,024 ఆంపియర్లు.

ఉదాహరణ ప్రశ్న 2:

R₁ = 100 Ω, R₂ = 200 Ω, R₃ = 300 Ω, ε₁ = 9 వోల్టులు, ε₂ = 12 వోల్టులు. సర్క్యూట్‌లోని విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క పరిమాణం మరియు దిశను లెక్కించండి!

చర్చ

విద్యుత్ ప్రవాహ దిశను ఎంచుకోండి మరియు లూప్ యొక్క దిశ సవ్యదిశ భ్రమణ దిశతో సమానంగా ఉంటుంది.

– ఐఆర్₁ – ఐఆర్₂ - ε₁ – ఐఆర్₃ + ε₂ = 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 ఆంపియర్లు

విద్యుత్ ప్రవాహం ధనాత్మక విలువను కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి దాని దిశ ఎంచుకున్న దిశతో సమానంగా ఉంటుంది.

ఈ సమస్యలో ఒకే ఒక లూప్ ఉంది, కిర్కాఫ్ నియమానికి ఉదాహరణ అనేక లూప్‌లను కలిగి ఉన్న సర్క్యూట్‌లు ఉంటాయి, కాబట్టి లెక్కల కోసం కిర్కాఫ్ మొదటి నియమాన్ని కూడా ఉపయోగిస్తారు మరియు లూప్ యొక్క దిశ విద్యుత్ ప్రవాహ దిశకు వ్యతిరేకంగా ఉండే అవకాశం ఉంది.