Unang tuntunin ni Kirchhoff – mga problema at solusyon

Ang unang tuntunin ni Kirchhoff – mga problema at solusyon

1. Batay sa pigura sa ibaba, kung I ₁ = 5A, I ₂ = 3 A, I ₃ = 6 A, kung gayon I ₄ = ………

Ang unang tuntunin ni Kirchhoff – mga problema at solusyon 1 solusyon:

Nakasaad sa unang tuntunin ni Kirchhoff na ang kabuuan ng lahat ng mga alon na pumapasok sa junction ay dapat na katumbas ng kabuuan ng lahat ng mga alon na umaalis sa junction.

Papasok na ang I ₁ at I ₂ sa sangandaan, samantalang aalis na ang I ₃ at I _{4 .}

Ilapat ang unang tuntunin ni Kirchhoff:

Ako ₁ + Ako ₂ = Ako ₃ + Ako ₄

5 + 3 = 6 + 1 ₄

8 = 6 + I ₄

I ₄ = 8 – 6

I ₄ = 2 Amperes

2. Kung ang I ₁ = I _3, kung gayon ang I ₄ =……..

Ang unang tuntunin ni Kirchhoff – mga problema at solusyon 2 Kilala:

I ₁ = I ₃ = 2 Amperes

I ₂ = 3 Amperes

I ₅ = 4 Amperes

Hinahanap: I ₄

solusyon:

Papasok ang _I1 at _I4 sa sangandaan, samantalang aalis ang _I2 , I3 _, at I5_.

Ilapat ang unang tuntunin ni Kirchhoff:

I1 + _I4 = _I2 + _I3 + _I5

2 + I _{= 4} = 3 + 2 + 4

2 + 1 ₄ = 9

I ₄ = 9 – 2

I ₄ = 7 Ampere

3. Ako ₁ = …….

solusyon: Ang unang tuntunin ni Kirchhoff – mga problema at solusyon 3

Papasok ako sa sangandaan, samantalang ang _I1 , I2 _, at I3 _ay aalis.

Ilapat ang unang tuntunin ni Kirchhoff:

Ako = Ako ₁ + Ako ₂ + Ako ₃

7 A = I ₁ + 1 A + 4 A

7 A = I ₊ 5 A

7 A – 5 A = I ₁

I ₁ = 2 Amperes

4. Ako ₂ = ………

Wanted: I₂

solusyon:

Papasok na ang I ₁ sa sangandaan, samantalang aalis na ang I _2, I _3, at I _{4 .}

Ilapat ang unang tuntunin ni Kirchhoff:

Ako ₁ = Ako ₂ + Ako ₃ + Ako ₄

6 = 1 + ₂ + 3 + 1

6 = I ₂ + 4

I ₂ = 6 – 4

I ₂ = 2 Amperes

5. Kung ang I ₂ = 1/4 I ₁ , kung gayon ang I ₃ = ………

Kilala: Ang unang tuntunin ni Kirchhoff – mga problema at solusyon 5

I ₁ = 600 milliAmperes

Hinahanap: I ₃

solusyon:

I ₂ = 1/4 I ₁ = 1/4 (600 mA) = 150 mA

Papasok na ang I ₁ sa sangandaan, samantalang aalis na ang I ₂ at I _{3 .}

Ilapat ang unang tuntunin ni Kirchhoff:

Ako ₁ = Ako ₂ + Ako ₃

600 mA = 150 mA + _I3

I3 = 600 mA – 150 _mA

I3 = 450 _mA

6. Batay sa pigura sa ibaba, hanapin ang I!

solusyon:

Ilapat ang unang tuntunin ni Kirchhoff:

3 + 5 + 2 = 7 + I Ang unang tuntunin ni Kirchhoff – mga problema at solusyon 10

10 = 7 + Ako

10 – 7 = Ako

I = 3 Amperes

7. Batay sa pigura sa ibaba, kung I ₁ = 4 A, I ₂ = 3 A, I ₄ = 7 A, I ₅ = 4 A, tukuyin ang I ₃.

solusyon:

Agos ng kuryente na pumapasok sa junction = _I1 + I3 ₌ 4 A + _I3

Kuryenteng umaalis sa sangandaan = Ako₂+ Ako₄+ Ako₅ = 3 A + 7 A + 4 A = 14 A

14 A = 4 A + I ₃

I ₃ = 14 A – 4 A

I ₃ = 10 A

Ano ang pangunahing prinsipyo sa likod ng Unang Panuntunan ni Kirchhoff?
- sagotAng pangunahing prinsipyo sa likod ng Unang Panuntunan ni Kirchhoff ay ang konserbasyon ng karga ng kuryente. Ipinahihiwatig nito na walang karga na nawawala sa anumang node o junction sa isang circuit.
Kung tatlong agos, $I_{1}$ , $I_{2}$ , at $I_{3}$ , nagtatagpo sa isang node at $I_{1}$ pumapasok habang $I_{2}$ at $I_{3}$ aalis na, paano ipinapahayag ang KCL para sa node na ito?
- sagotAyon sa KCL, $I_{1} = I_{2} + I_{3}$ .
Bakit mahalaga ang KCL sa pagsusuri ng mga electrical circuit?
- sagotAng KCL ay nagbibigay ng isang pangunahing limitasyon na dapat matugunan ng anumang wastong solusyon sa isang problema sa circuit, na tinitiyak na ang pag-uugali ng mga alon sa isang network ay sumusunod sa prinsipyo ng konserbasyon ng karga.
Ang KCL ba ay balido lamang para sa mga DC circuit o para rin sa mga AC circuit?
- sagotAng KCL ay balido para sa parehong DC at AC circuit. Ito ay isang repleksyon ng konserbasyon ng karga, na unibersal, anuman ang pagbabago ng mga kuryente sa paglipas ng panahon.
Sa isang sirkito na may ilang node, kinakailangan bang ilapat ang KCL sa bawat node upang lubos na masuri ang sirkito?
- sagotHindi palagi. Bagama't maaari mong ilapat ang KCL sa bawat node, kadalasan ay sapat na ang pagsusuri ng isang subset ng mga node upang matukoy ang kilos ng buong circuit.
Paano nauugnay ang konsepto ng isang "ground" o reference node sa isang circuit sa KCL?
- sagotAng isang ground o reference node ay nagsisilbing karaniwang punto ng sanggunian para sa mga boltahe sa circuit. Ang paglalapat ng KCL sa node na ito, tulad ng ibang node, ay tinitiyak na ang kabuuan ng mga kuryente ay zero. Ang ground ay hindi nakakaapekto sa kakayahang magamit o sa resulta ng KCL.
Kung ang isang node ay may dalawang sangay lamang na konektado dito, at alam ang kasalukuyang nasa isang sangay, kinakailangan bang lutasin ang kasalukuyang nasa kabilang sangay gamit ang KCL?
- sagotHindi, kung alam ang kuryente sa isang sangay at mayroon lamang dalawang sangay na konektado sa node, ang kuryente sa kabilang sangay ay negatibo lamang ng kilalang kuryente (ipinapahiwatig na ito ay nasa kabaligtaran na direksyon).
Paano nauugnay ang pag-uugali ng mga capacitor sa isang circuit sa KCL?
- sagotBagama't maaaring mag-imbak ng karga ang mga capacitor, ang rate ng karga na pumapasok sa isang capacitor ay katumbas ng rate ng karga na umaalis sa kabilang terminal nito. Samakatuwid, kahit na may mga capacitor, ang net current sa isang node (kabilang ang isang node sa isang terminal ng capacitor) ay zero, at nananatiling balido ang KCL.
Sa mga praktikal na sirkito na may mga totoong bahagi, perpekto ba ang pagkakahawak ng KCL, o mayroon bang anumang mga eksepsiyon?
- sagotSa ideal na pagsusuri ng circuit, ang KCL ay perpektong gumagana. Sa mga totoong sitwasyon sa mundo, ang mga bahagi ay maaaring may maliliit na leakage current o mga parasitic effect, ngunit para sa karamihan ng mga praktikal na layunin at pagsusuri, ang KCL ay ipinapalagay na totoo.
Kailan maaaring gamitin ang Una (Kasalukuyang) Panuntunan ni Kirchhoff at Pangalawang (Boluntaryong) Panuntunan sa pagsusuri ng isang sirkito?

sagotSa maraming kumplikadong sirkito, lalo na iyong may maraming loop at node, ang KCL (Unang Panuntunan) at ang Batas ng Boltahe ni Kirchhoff (Ikalawang Panuntunan) ay parehong ginagamit nang magkasama upang bumuo ng isang sistema ng mga equation na maaaring lutasin upang matukoy ang mga hindi kilalang alon at boltahe sa buong sirkito.