امين الزير الاسطوري
| | | عضو أساسي | المشاركات: 18685
نقاط التميز: 29606 |  | | معدل المشاركات يوميا: 77.9 | | الأيام منذ الإنضمام: 240 | | تحديد مقدار أو حجم التيار الكهربائي المتدفق حول دائرة كهربائية أو إلكترونية ، نحتاج إلى استخدام قوانين أو قواعد معينة تسمح لنا بكتابة هذه التيارات في شكل معادلة. معادلات الشبكة المستخدمة هي تلك وفقًا لقوانين كيرشوف ، وبينما نتعامل مع التيارات الدائرية ، سننظر في قانون كيرشوف الحالي ، (KCL).
القانون الحالي لغوستاف كيرشوف هو أحد القوانين الأساسية المستخدمة لتحليل الدوائر. ينص قانونه الحالي على أنه بالنسبة للمسار المتوازي ، فإن إجمالي التيار الداخل إلى تقاطع دوائر يساوي تمامًا إجمالي التيار الذي يترك نفس التقاطع. هذا لأنه لا يوجد مكان آخر للذهاب إليه حيث لم يتم فقد أي رسوم.
بمعنى آخر ، يجب أن يكون المجموع الجبري لجميع التيارات التي تدخل وتخرج من تقاطع ما مساوياً للصفر على النحو التالي: Σ IIN = Σ IOUT.
تُعرف هذه الفكرة من قبل Kirchhoff عمومًا باسم حفظ الشحنة ، حيث يتم الحفاظ على التيار حول التقاطع مع عدم فقدان التيار. لنلقِ نظرة على مثال بسيط لقانون كيرشوف الحالي (KCL) عند تطبيقه على تقاطع طرق واحد.
مفرق واحد
تقاطع تيار واحد
هنا في مثال التقاطع الفردي البسيط هذا ، تكون تكنولوجيا المعلومات الحالية التي تغادر التقاطع هي المجموع الجبري للتيارين ، I1 و I2 اللذان يدخلان نفس التقاطع. هذا هو IT = I1 + I2.
لاحظ أنه يمكننا أيضًا كتابة هذا بشكل صحيح كمجموع جبري: IT - (I1 + I2) = 0.
لذلك إذا كان I1 يساوي 3 أمبير و I2 يساوي 2 أمبير ، فسيكون إجمالي التيار ، أي أنه يترك التقاطع 3 + 2 = 5 أمبير ، ويمكننا استخدام هذا القانون الأساسي لأي عدد من الوصلات أو العقد كمجموع لـ ستكون التيارات الدخول والخروج هي نفسها.
أيضًا ، إذا عكسنا اتجاهات التيارات ، فستظل المعادلات الناتجة صحيحة بالنسبة لـ I1 أو I2. لأن I1 = IT - I2 = 5 - 2 = 3 أمبير ، و I2 = IT - I1 = 5 - 3 = 2 أمبير. وبالتالي يمكننا أن نفكر في التيارات التي تدخل التقاطع على أنها موجبة (+) ، في حين أن التيارات التي تغادر التقاطع على أنها سالبة (-).
ثم يمكننا أن نرى أن المجموع الرياضي للتيارات التي تدخل أو تغادر التقاطع وفي أي اتجاه سيكون دائمًا مساويًا للصفر ، وهذا يشكل أساس قاعدة Kirchhoff's Junction Rule ، والمعروفة أكثر باسم قانون كيرشوف الحالي ، أو (KCL) .
المقاومات بالتوازي
دعونا ننظر كيف يمكننا تطبيق قانون كيرشوف الحالي على المقاومات بالتوازي ، سواء كانت المقاومة في تلك الفروع متساوية أو غير متساوية. ضع في اعتبارك مخطط الدائرة التالي:
kirchhoffs القانون الحالي
في هذا المثال البسيط للمقاوم المتوازي ، يوجد تقاطعين مختلفين للتيار. يحدث التقاطع الأول عند العقدة B ، ويحدث التقاطع الثاني عند العقدة E. وبالتالي يمكننا استخدام قاعدة تقاطع Kirchhoff للتيارات الكهربائية في كل من هذين التقاطعين المتميزين ، لتلك التيارات التي تدخل التقاطع وتلك التيارات المتدفقة مغادرة التقاطع.
للبدء ، كل التيار ، يترك IT العرض 24 فولت ويصل إلى النقطة A ومن هناك يدخل العقدة B. العقدة B هي تقاطع حيث يمكن للتيار الآن أن ينقسم إلى اتجاهين مختلفين ، مع تدفق بعض التيار إلى أسفل و من خلال المقاوم R1 مع استمرار الباقي عبر المقاوم R2 عبر العقدة C. لاحظ أن التيارات المتدفقة داخل وخارج نقطة العقدة تسمى عادةً تيارات الفرع.
يمكننا استخدام قانون أوم لتحديد التيارات الفرعية الفردية من خلال كل مقاوم على النحو التالي: I = V / R ، وبالتالي:
للفرع الحالي B إلى E من خلال المقاوم R1
التيار من خلال المقاوم R1
للفرع الحالي C إلى D من خلال المقاوم R2
التيار من خلال المقاوم R2
مما سبق ، نعلم أن قانون كيرشوف الحالي ينص على أن مجموع التيارات التي تدخل تقاطعًا يجب أن يساوي مجموع التيارات التي تغادر التقاطع ، وفي مثالنا البسيط أعلاه ، يوجد تيار واحد ، وهو يدخل في التقاطع عند العقدة B و تياران يغادران التقاطع ، I1 و I2.
بما أننا نعلم الآن من الحساب أن التيارات التي تغادر التقاطع عند العقدة B هي I1 تساوي 3 أمبير و I2 تساوي 2 أمبير ، يجب أن يساوي مجموع التيارات التي تدخل التقاطع عند العقدة B 3 + 2 = 5 أمبير. وهكذا فإن ΣIN = IT = 5 أمبير.
في مثالنا ، لدينا تقاطعان متميزان في العقدة B والعقدة E ، وبالتالي يمكننا تأكيد هذه القيمة لتكنولوجيا المعلومات حيث يعاد الجمع بين التيارين مرة أخرى في العقدة E. لذلك ، لكي تظل قاعدة تقاطع Kirchhoff صحيحة ، فإن مجموع التيارات في يجب أن تساوي النقطة F مجموع التيارات المتدفقة من التقاطع عند العقدة E.
نظرًا لأن التيارين التي تدخل التقاطع E هما 3 أمبير و 2 أمبير على التوالي ، فإن مجموع التيارات التي تدخل النقطة F هو: 3 + 2 = 5 أمبير. وبالتالي ، فإن ΣIN = IT = 5 أمبير ، وبالتالي فإن قانون كيرشوف الحالي يظل صحيحًا لأن هذه هي نفس قيمة نقطة المغادرة الحالية A.
تطبيق KCL على الدوائر الأكثر تعقيدًا.
يمكننا استخدام قانون كيرشوف الحالي لإيجاد التيارات المتدفقة حول دوائر أكثر تعقيدًا. نأمل أن نعرف الآن أن المجموع الجبري لجميع التيارات في العقدة (نقطة الوصل) يساوي الصفر ومع وضع هذه الفكرة في الاعتبار ، إنها حالة بسيطة لتحديد التيارات التي تدخل ..
|
0📊0👍0👏0👌 |
