กฎวงจรรอบของเคอร์ชอฟฟ์ (Kirchhoff's Loop Rule)
| English | ไทย |
|---|---|
| Kirchhoff's loop rule/ˈkɜːkhɒfs luːp ruːl/ | กฎวงจรของเคิร์ชโฮฟฟ์ |
เดินวนเต็มรอบแล้วคุณกลับมาที่ระดับพลังงานเดิม
- ติดตามประจุหนึ่งตัวไปรอบวงจร
- มันรับพลังงานที่แบตเตอรี่และสูญเสียที่ตัวต้านทานแต่ละตัว
- กลับมาที่จุดเริ่มต้น พลังงานของมันเท่ากับตอนเริ่มต้นพอดี
- การบัญชีอย่างง่ายนี้คือกฎวงจรรุน — เครื่องมือสำหรับวงจรใดๆ
กฎวงจรรุน: แรงดันรวมเป็นศูนย์
- รอบวงจรรุนใดๆ ผลต่างแรงดันรวมเป็นศูนย์: $\sum V = 0$
- การยกขึ้นทุกอัน (แบตเตอรี่)balance by the drops (resistors).
- สำหรับวงจรรุนเดียว: $\varepsilon - IR_1 - IR_2 = 0$
- มันคือ การอนุรักษ์พลังงาน นับต่อหน่วยประจุ
กฎวงจร Kirchhoffระบุว่า รอบวงจรปิดใดๆ:
$\sum V = 0$ รอบวงจร — การอนุรักษ์พลังงานต่อหนึ่งประจุ
แบตเตอรี่ $12\ \text{V}$ ขับกระแสผ่านตัวต้านทาน $2\ \Omega$ และ $2\ \Omega$ แบบอนุกรม. หา $I$ (ใน A)
$12 - I(2) - I(2) = 0 \Rightarrow 12 = 4I \Rightarrow I = 3\ \text{A}$.
การกำหนดเครื่องหมายให้ถูกต้อง
- ผ่านแบตเตอรี่จาก $-$ ไป $+$ คือการ ยกขึ้น ($+\varepsilon$)
- ข้ามตัวต้านทาน ตาม กระแสคือการ ตก ($-IR$)
- ข้าม ตรงข้าม กระแสนับเป็นการยกขึ้น ($+IR$)
- เลือกทิศทางเดินรอบวงจร และรักษาเครื่องหมายให้สอดคล้องกัน
การcrossingตัวต้านทานในทิศทางของกระแสคือการลดแรงดัน ($-IR$)
เมื่อมีกระแสไหลผ่าน ตัวต้านทานจะทำให้ความต่างศักย์ลดลง $IR$
เลือก ทุก ข้อที่ถูกต้องเกี่ยวกับกฎลูป
กฎลูป: ΣV = 0, การอนุรักษ์พลังงาน, เครื่องหมายสอดคล้อง ผลรวมกระแสเป็นศูนย์คือกฎจุดแยก
ทำไมมันต้องเป็นจริง
- ประจุที่กลับมายังจุดเริ่มต้นมีศักย์ไฟฟ้าเท่าเดิม
- ดังนั้นผลต่างศักย์รวมรอบวงจรรุนเป็นศูนย์
- พลังงานที่แหล่งจ่ายให้เท่ากับพลังงานที่ส่วนประกอบใช้
- ไม่มีวงจรรุนไหนสร้างหรือทำลายพลังงานให้ประจุ
กฎวงจรของเคิร์ชโฮฟฟ์
รอบวงจรปิดใดๆ การเพิ่มขึ้นของแรงดันเท่ากับ การลดลงของแรงดัน. เรียงแต่ละcrossing
กฎวงจรเป็นคำกล่าวถึงการอนุรักษ์ของ:
ประจุกลับสู่same potential — พลังงานถูกอนุรักษ์
การใช้มันเพื่อแก้วงจร
- เขียนสมการวงจรรุนสำหรับวงจรรุนที่เป็นอิสระแต่ละวง
- รวมกับกฎจุดแยกเพื่อหาสมการให้เพียงพอ
- แก้พร้อมกันเพื่อหาค่ากระแสที่ไม่ทราบค่า
- วงจรซับซ้อนลดลงเหลือสมการเชิงเส้นจำนวนไม่กี่สมการ
กฎลูปถูกนำไปรวมกับ ____ rule เพื่อแก้วงจรหลายลูป
กฎจุดแยกให้สมการกระแสเพิ่มเติม
แบตเตอรี่ $9\ \text{V}$ ขับเคลื่อนกระแสเดียวผ่านตัวต้านทาน $2\ \Omega$ และ $1\ \Omega$ แบบอนุกรม
- กฎวงจรรอบ: $9 - I(2) - I(1) = 0$.
- ดังนั้น $9 = 3I$, ให้ $I = 3\ \text{A}$
รักษา ระเบียบเครื่องหมาย ให้สอดคล้องกัน ตัดสินใจทิศทางวงจรรุนก่อน แล้วตัวต้านทานที่ข้าม ตาม กระแสคือ $-IR$ และ ตรงข้าม คือ $+IR$ การเปลี่ยนเครื่องหมายกลางทางเป็นสาเหตุหลักของคำตอบผิด
กฎวงจรรุนของเคอร์ชอฟฟ์ บอกว่าผลต่างแรงดันรอบวงจรรุนปิดใดๆ รวมเป็นศูนย์: $\sum V = 0$. มันคืออนุรักษ์พลังงานต่อประจุ — การยกขึ้นของแบตเตอรี่balance with the resistor drops. ติดตามเครื่องหมายอย่างระมัดระวังและจับคู่กับกฎจุดแยก