Kanuni za Kirchhoff: Hatua 7

2025 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2025-01-23 15:11

Utangulizi:

Tunajua kuwa upinzani sawa, (RT) unaweza kupatikana wakati vipingamizi viwili au zaidi vimeunganishwa pamoja katika safu yoyote ikiwa thamani ile ile ya sasa inapita katika vifaa vyote., Sambamba ikiwa na voltage sawa inayotumika kote kwao. au mchanganyiko wa zote mbili, na kwamba mizunguko hii inatii Sheria ya Ohm. Walakini, wakati mwingine katika mizunguko tata kama vile daraja au mitandao ya T, hatuwezi tu kutumia Sheria ya Ohm peke yetu kupata voltages au mikondo inayozunguka ndani ya mzunguko kama kwenye takwimu (1).

Kwa aina hizi za mahesabu, tunahitaji sheria kadhaa ambazo zinaturuhusu kupata hesabu za mzunguko na kwa hili tunaweza kutumia Sheria ya Mzunguko wa Kirchhoff. [1]

Hatua ya 1: Ufafanuzi wa kawaida katika Uchambuzi wa Mzunguko:

Kabla ya kwenda kwenye sheria za Kirchhoff. kwanza tutafafanua vitu vya msingi katika uchambuzi wa mzunguko ambao utatumika katika kutumia sheria za Kirchhoff.

1-Mzunguko - mzunguko ni njia iliyofungwa-imefungwa ambayo njia ya umeme inapita.

Njia-2 - laini moja ya vitu vya kuunganisha au vyanzo.

3-Node - node ni makutano, unganisho, au kituo ndani ya mzunguko ambapo vitu viwili au zaidi vya mzunguko vimeunganishwa au kuunganishwa pamoja kutoa sehemu ya unganisho kati ya matawi mawili au zaidi. Node inaonyeshwa na nukta.

4-Tawi - tawi ni moja au kikundi cha vifaa kama vile vipinga au chanzo ambacho kimeunganishwa kati ya nodi mbili.

5-Kitanzi - kitanzi ni njia rahisi iliyofungwa katika mzunguko ambao hakuna kipengee cha mzunguko au node inakabiliwa zaidi ya mara moja.

6-Mesh - matundu ni njia moja iliyofungwa ya safu ya kitanzi ambayo haina njia zingine. Hakuna vitanzi ndani ya matundu.

Hatua ya 2: Kanuni mbili za Kirchhoff:

Mnamo 1845, mwanafizikia wa Ujerumani, Gustav Kirchhoff aliunda jozi au seti ya sheria au sheria zinazohusu uhifadhi wa sasa na nishati ndani ya nyaya za umeme. Sheria hizi mbili zinajulikana kama Sheria za Mzunguko za Kirchhoff na moja ya sheria za Kirchhoff zinazohusu mzunguko wa sasa unaofungwa, Sheria ya Voltage ya Kirchhoff, (KCL) wakati sheria nyingine inashughulikia vyanzo vya voltage vilivyopo kwenye mzunguko uliofungwa, Sheria ya Voltage ya Kirchhoff, (KVL).

Hatua ya 3: Kutumia Kanuni za Kirchhoff:

Tutatumia mzunguko huu kutumia KCL na KVL kama ifuatavyo:

1-Gawanya mzunguko katika vitanzi kadhaa.

2-Weka mwelekeo wa mikondo ukitumia KCL. Weka mwelekeo wa mikondo 2 kama unavyotaka, kisha utumie kupata mwelekeo wa ule wa tatu kama ifuatavyo kwenye kielelezo (4).

Kutumia Sheria ya Sasa ya Kirchhoff, nambari ya KCLAt A: I1 + I2 = I3

Katika nodi B: I3 = I1 + I2 Kutumia Sheria ya Voltage ya Kirchhoff, KVL

hesabu hupewa kama: Kitanzi 1 kinapewa kama: 10 = R1 (I1) + R3 (I3) = 10 (I1) + 40 (I3)

Kitanzi 2 kinapewa kama: 20 = R2 (I2) + R3 (I3) = 20 (I2) + 40 (I3)

Kitanzi 3 kinapewa kama: 10 - 20 = 10 (I1) - 20 (I2)

Kama I3 ni jumla ya I1 + I2 tunaweza kuandika tena hesabu kama; Eq. Hapana 1: 10 = 10I1 + 40 (I1 + I2) = 50I1 + 40I2 Eq. Hapana 2: 20 = 20I2 + 40 (I1 + I2) = 40I1 + 60I2

Sasa tuna "Sawa sawa" ambazo zinaweza kupunguzwa ili kutupatia maadili ya I1 na I2 Uingizwaji wa I1 kulingana na I2 inatupa

Thamani ya I1 kama -0.143 Amps Uingizwaji wa I2 kulingana na I1 inatupa thamani ya I2 kama +0.429 Amps

Kama: I3 = I1 + I2 Ya sasa inapita katika kontena R3 inapewa kama: I3 = -0.143 + 0.429 = 0.286 Amps

na voltage kwenye kontena R3 inapewa kama: 0.286 x 40 = 11.44 volts

Ishara hasi kwa I1 inamaanisha kuwa mwelekeo wa mtiririko wa sasa uliochaguliwa hapo awali haukuwa sahihi, lakini bado ni halali. Kwa kweli, betri ya 20v inachaji betri ya 10v. [2]

Hatua ya 4: Mpangilio wa KiCAD wa Mzunguko:

Hatua za kufungua kicad:

Hatua ya 5: Hatua za Kuchora Mzunguko katika Kicad:

Hatua ya 6: Uigaji wa Mzunguko wa Multisim:

Kumbuka:

Utawala wa Kirchhoff unaweza kutumika kwa nyaya zote za AC na DC ambapo AC ikiwa upinzani utajumuisha capacitor na coil sio tu upinzani wa ohmic.

Hatua ya 7: Rejea:

[1]

[2]