قانون حلقة كيرشوف
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| Kirchhoff's loop rule/ˈkɜːkhɒfs luːp ruːl/ | قانون حلقة كيرشوف |
امشِ دورة كاملة وستعود إلى نفس الارتفاع
- اصعد في ممر جبلي يعود إلى نقطة البداية — يكون التغير الصافي في ارتفاعك صفراً.
- تتبع شحنة حول حلقة دائرة كاملة ويكون تغيرها الصافي في الجهد صفراً أيضاً.
- هذه الحقيقة البسيطة هي قانون كيرشوف للحلقات.
- يسمح لك بحل الدوائر التي تتشابك لدرجة لا تسمح فيها اختصارات التوالي/التوازي وحدها.
قانون الحلقة
- حول أي حلقة مكتملة، مجموع مكاسب وانهيارات الجهد يساوي صفراً: $\sum V = 0$.
- البطارية تمثل زيادة (+EMF)؛ وكل مقاومة تمثل انخفاضاً ($-IR$).
- إنه في الواقع حفظ الطاقة: الطاقة المكتسبة لكل شحنة تساوي الطاقة المفقودة.
- اجمعها أثناء المرور مرة واحدة حول الحلقة، ويجب أن يعود المجموع الكلي إلى صفر.
قانون حلقة كيرشوف هو statement لحفظ:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
تجمع الجهود صفراً لأن الطاقة لكل شحنة محفوظة حول الحلقة.
حول أي حلقة كاملة، مجموع مكاسب وهبوطات الجهد يساوي ____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$\sum V = 0$ حول الحلقة.
المكاسب والانهيارات
- عبور بطارية من - إلى + يمنحك مكسب EMF الخاص بها (طاقة مضافة لكل شحنة).
- عبور مقاومة في اتجاه التيار تفقد $IR$ (طاقة معطاة للحرارة).
- يُوزع جهد المصدر بين المكونات كانهيارات.
- لحلقة بسيطة: $\varepsilon = IR_1 + IR_2 + \cdots$ — EMF يساوي مجموع الانهيارات.
عبور البطارية من − إلى + في الحلقة، الجهد الكهربائي:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
البطارية تضيف طاقة لكل شحنة، ارتفاع يساوي قوتها الدافعة الكهربية.
في دائرة بسيطة حلقة واحدة، تساوي القوة الدافعة الكهربية للبطارية مجموع هبوطات جهد المقاومات.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$\varepsilon = IR_1 + IR_2 + \cdots$ — قانون الحلقة لحلقة واحدة.
استخدامه لحل الدوائر
- اكتب $\sum V = 0$ لكل حلقة مستقلة، ثم حل لإيجاد التيارات المجهولة.
- يعالج قانون الحلقة دوائر متعددة البطاريات ودوائر الجسر التي لا تستطيع اختصارات التوالي/التوازي حلها.
- مجتمعين مع قانون العقدة (في الدرس التالي)، يحلان أي دائرة DC.
- حافظ على الإشارات متسقة: المكاسب موجبة، الانهيارات سالبة، عند المرور في اتجاه واحد حول الحلقة.
قانون حلقة كيرشوف
حول أي حلقة مغلقة، تساوي مكاسب الجهد هبوطات الجهد. رتب كل عبور.
بطارية $9\ \text{V}$ تدفع تيارًا عبر $R_1 = 2\ \Omega$ و$R_2 = 1\ \Omega$ على التوالي. باستخدام قاعدة الحلقات، ما هو التيار بوحدة $\text{A}$؟
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$9 - 2I - I = 0 \Rightarrow 9 = 3I \Rightarrow I = 3\ \text{A}$.
حدد جميع العبارات الصحيحة حول قانون الحلقة.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
قانون الحلقة ($\sum V = 0$، مكاسب + / هبوطات -) يعمل لأي حلقة، وليس فقط لمقاومة واحدة.
قانون الحلقة يتعلق بـالطاقة لكل شحنة، لذا انتبه إلى الإشارات: البطارية تضيف جهداً (+EMF)، والمقاومة تنقصه ($-IR$). مرر متسقاً في اتجاه واحد حول الحلقة. خلط اتجاه الانهيار هو الخطأ الأكثر شيوعاً في تطبيق قانون الحلقة.
بطارية $9\ \text{V}$ تدفع تياراً عبر مقاومتين متصلتين على التوالي، $R_1 = 2\ \Omega$ و$R_2 = 1\ \Omega$. أوجد التيار.
- قانون الحلقة: $9 - I(2) - I(1) = 0 \Rightarrow 9 = 3I$.
- $I = \dfrac{9}{3} = 3\ \text{A}$ — نفس النتيجة التي نحصل عليها بجمع المقاومات.
قانون كيرشوف للحلقات: حول أي حلقة مغلقة، $\sum V = 0$ — مكسب البطارية (+EMF) يساوي مجموع انهيارات المقاومات ($IR$). إنه حفظ الطاقة للشحنة، ومع (قانون العقدة) يحل أي دائرة. حافظ على الإشارات متسقة.