Законы Кирхгофа

Фундаментальные зависимости

Количество электронов, протекающих через лам­пу каждую секунду, определяется как сила тока. Причина потока электронов - элек­трическое напряжение. Лампа создает сопротив­ление движению электрического тока, вызванно­го электрическим напряжением. Подобно тому как труба тормозит и ограничивает протекающий через нее поток воды, так электрическое сопротивление ограничивает протека­ющий через него электрический ток.

Мощность - это скорость совершения работы или перевода энер­гии из одной формы в другую. Эти зависимости, как и некоторые другие, показаны в табл. 1.1.

Таблица1.1

Наименование	Физическая величина	Символ	Формула	Единица в СИ	Сокращение
Электрический заряд	1кулон, 1ампер за 1 час	Q	Q = It	кулон	К
Электрический ток	Кол-во заряда, в 1с	I	I = V/R	ампер	А
Электрическое сопротивление	Сила противодействующая току	R	R = V/I	ом	Ом
Напряжение	Сила в 1В создающая ток в 1 А, при R 1 Ом	V	V = IR	вольт	В
Электрическая мощность	При V = 1В, I = 1A, выделяется мощность 1 ватт	P	P = VI	ватт	Вт

Если напряжение, приложенное к сети, увели­чится, а сопротивление лампы остается тем же самым, тогда ток также увеличится. Если напря­жение сохраняется неизменным, а лампа заменя­ется на другую с более высоким сопротивлением,

ток уменьшается. Это соотношение описывает за­кон Ома.

В сложных схемах токи и напряжения можно определить с помощью законов Кирхгофа.

Закон Кирхгофа для тока: сумма токов, притекающих к узлу, равна сумме токов, вытекающих из узла. Рассмотрим схему на рис. 1.9. Здесь ток I₁ – полный ток, притекающий к узлу А, а токи I₂ и I₃ — токи, вытекающие из узла А. Следовательно, можно записать

I₁ = I₂ + I₃

Аналогично для узла В, І₃ = I₄ + I₅. Предположив, что I₄ = 2 мА и I₅ = 3 мА, получим, I₃ = 2 + 3 = 5 мА. Приняв I₂=1 мА, получим I₁ = 1 + 5 = 6 мА.

Рис.1.9

Далее можно записать для узла С, I₆ = I₄ + I₅ = 2 + 3 = 5 мА, для узла D,

I₁= I₂ + I₆ = 1 + 5 = 6 мА.

Закон Кирхгофа для напряжений: полная ЭДС, действующая в замкнутом контуре, равна сумме падений напряжения на всех резисторах в этом контуре.

Рассмотрим схему на рис. 1.10.

Рис.1.10

Для кон­тура ABEF можно записать, E₁ = U _R1 +U_{R 2}, а для контура ACDF,

Е₁ - Е₂ = U_Rl + U_R3, а для контура BCDE, E₂ +U₃ = U₂. Зная Е₁, Е₂ можно найти U₁, U₂, U_3.

Дата добавления: 2014-01-06