Pag-unawa sa Ikalawang Batas ni Kirchhoff
Nakasaad sa Ikalawang Batas ni Kirchhoff na ang kabuuan ng mga pagbabago sa potensyal na elektrikal sa paligid ng isang saradong sirkito ay sero. Ang Ikalawang Batas ni Kirchhoff ay batay sa batas ng konserbasyon ng enerhiya, na nagsasaad na ang enerhiya ay nakonserba.
Para mas maunawaan ito, isipin ang isang karga ng kuryente na gumagalaw sa isang saradong sirkito, tulad ng nasa pigura sa kanan. Kapag karga ng kuryente dumaan sa isang resistensya sa kuryente (R), ang enerhiyang potensyal na elektrikal ay bumababa dahil nauubos ito sa resistensya. Kung ang kargang elektrikal ay dumadaan sa isa pang resistensyang elektrikal, ang enerhiyang potensyal na elektrikal ay bumababa muli dahil nauubos ito muli sa resistensyang iyon. Bukod pa rito, kapag ang kargang elektrikal ay dumaan sa isang pinagmumulan ng boltaheng elektrikal mula sa mababang potensyal patungo sa mataas na potensyal, ang enerhiyang potensyal na elektrikal ay tumataas. Kapag bumalik ito sa orihinal nitong punto, potensyal na enerhiyang elektrikal katulad ng dati, kung saan ang pagbabago sa enerhiyang potensyal na elektrikal ay sero. Kapag inilalapat ang ikalawang batas ni Kirchhoff sa isang sirkito ng kuryente, ginagamit natin ang pagbabago sa boltaheng elektrikal, hindi ang pagbabago sa enerhiyang potensyal na elektrikal.
Ang isang sirkito tulad ng nasa larawan sa itaas ay maaaring suriin gamit ang Batas ni Ohm (V = IR) at ang pormula resistensya sa serye atau parallel na resistensyaAng mas kumplikadong mga sirkito tulad ng larawan sa ibaba ay maaaring suriin gamit ang Unang batas ni Kirchhoff at Ikalawang batas ni Kirchhoff.
Narito ang ilang mga tuntunin sa pag-sign kapag ginagamit ang ikalawang batas ni Kirchhoff upang suriin ang isang circuit.
Una , piliin ang direksyon ng kasalukuyang daloy nang random, pakanan man o pakaliwa. Kung ang sagot ay negatibo, ang aktwal na direksyon ng kasalukuyang daloy ay kabaligtaran ng napiling direksyon. Kung ang sagot ay positibo, ang aktwal na direksyon ng kasalukuyang daloy ay kapareho ng napiling direksyon.
Pangalawa , kapag dumadaan sa pinagmumulan ng boltahe ng kuryente mula sa mataas na potensyal patungo sa mababang potensyal (+ hanggang -), mayroong pagbaba sa boltahe ng kuryente kaya ang boltahe ng kuryente ay may negatibong halaga ( ΔV = - ε ). Sa kabaligtaran, kung lilipat mula sa mababang potensyal patungo sa mataas na potensyal (- hanggang +), mayroong pagtaas sa boltahe ng kuryente kaya ang boltahe ng kuryente ay may positibong halaga ( ΔV = ε).
Pangatlo , kapag dumadaan sa isang electrical resistance, kung ang loop ay nasa parehong direksyon ng electric current, ang electric voltage ay negatibo (ΔV = – IR). Sa kabaligtaran, kung ang loop ay nasa kabaligtaran ng direksyon ng electric current, ang electric voltage ay positibo (ΔV = IR).
Halimbawang tanong 1:
R1 = 200 Ω at R2 = 300 Ω. ε = 12 Volts. Kalkulahin ang kuryenteng dumadaloy sa circuit gamit ang ikalawang batas ni Kirchhoff!
Pagtalakay
Ang direksyon ng agos ay pakanan.
– IR 1 – IR 2 + ε = 0
– 200 I – 300 I + 12 = 0.
– 500 I + 12 = 0
– 500 Ako = – 12
I = 12 / 500
I = 0,024 Amperes
Kung kalkulahin gamit ang batas ni Ohm at ang pormula ng kombinasyon ng series resistor:
R = R1 + R2 = 200 + 300 = 500 Ω.
Pormula ng batas ni Ohm:
V = IR
I = V / R = 12 / 500 = 0,024 Amperes.
Halimbawang tanong 2:
R1 = 100 Ω, R2 = 200 Ω, R3 = 300 Ω, ε1 = 9 Boltahe, ε2 = 12 Volts. Kalkulahin ang magnitude at direksyon ng kuryente sa circuit!
Pagtalakay
Piliin ang direksyon ng kuryente at ang direksyon ng loop ay kapareho ng direksyon ng pag-ikot nang pakanan.
– 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 Ako = – 3
I = 3 / 600
I = 0,005 Amperes
Ang kuryente ay may positibong halaga kaya ang direksyon nito ay kapareho ng napiling direksyon.
Sa tanong na ito ay may isang loop lamang, sa halimbawa ng batas ni Kirchhoff ay mayroong isang circuit na may ilang mga loop kaya ang kalkulasyon ay gumagamit din ng unang batas ni Kirchhoff at may posibilidad na ang direksyon ng loop ay kabaligtaran ng direksyon ng kuryente.
