قانون حلقة كيرشوف
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| Kirchhoff's loop rule/ˈkɜːkhɒfs luːp ruːl/ | قاعدة كيرشوف للحلقات |
امشِ حلقة كاملة وعود إلى نفس الطاقة
- تابع شحنة واحدة حول دائرة مغلقة.
- تكتسب طاقة عند البطارية وتفقدها عند كل مقاوم.
- عند العودة للنقطة الأصلية، تكون طاقتها مساوية تماماً لما بدأت بها.
- هذا المحاسبة البسيطة هي قانون الحلقات — أداة لأي دائرة.
قانون الحلقات: مجموع الجهود يساوي صفراً
- حول أي حلقة مغلقة، مجموع تغيرات الجهد يساوي صفراً: $\sum V = 0$.
- كل ارتفاع (بطارية) يقابله انخفاض (مقاومات).
- لحلقة واحدة: $\varepsilon - IR_1 - IR_2 = 0$.
- إنه في الحقيقة حفظ الطاقة، محسوب لكل وحدة شحنة.
تنص قاعدة حلقة كيرشوف أنه حول أي حلقة مغلقة:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$\sum V = 0$ حول الحلقة — حفظ الطاقة لكل شحنة.
بطارية $12\ \text{V}$ تقود تياراً عبر مقاومتين $2\ \Omega$ و$2\ \Omega$ على التوالي. أوجد $I$ (بالأمبير).
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$12 - I(2) - I(2) = 0 \Rightarrow 12 = 4I \Rightarrow I = 3\ \text{A}$.
تحديد الإشارات بشكل صحيح
- المرور عبر البطارية من $-$ إلى $+$ يمثل ارتفاعاً ($+\varepsilon$).
- عبور مقاوم مع اتجاه التيار هو انخفاض ($-IR$).
- عبوره عكس التيار يُحسب كارتفاع ($+IR$).
- اختر اتجاهاً، امشِ الحلقة، وأبقِ الإشارات متناسقة.
عبور مقاومة في اتجاه التيار هو هبوط جهد ($-IR$).
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
مع التيار، يهبط المقاومة الجهد بمقدار $IR$.
حدد جميع العبارات الصحيحة حول قاعدة الحلقة.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
قاعدة الحلقة: ΣV = 0، حفظ الطاقة، إشارات متسقة. جمع التيارات إلى الصفر هو قاعدة العقدة.
لماذا يجب أن يكون صحيحاً
- شحنة تعود لنقطة البداية تكون عند نفس الجهد الكهربائي.
- إذن مجموع تغير الجهد حول الحلقة يساوي صفراً.
- الطاقة المعطاة من المصدر تساوي الطاقة المستهلكة من المكونات.
- لا يمكن لحلقة إنشاء أو هدم الطاقة للشحنة.
قانون حلقة كيرشوف
حول أي حلقة مغلقة، ارتفاعات الجهد تساوي هبوطات الجهد. رتب كل عبور.
قاعدة الحلقة هي تصريح لحفظ:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
الشحنة تعود لنفس الجهد — الطاقة محفوظة.
استخدامه لحل الدوائر
- اكتب معادلة حلقة واحدة لكل حلقة مستقلة.
- ادمجها مع قانون العقد للحصول على عدد كافٍ من المعادلات.
- حلها معاً لإيجاد التيارات المجهولة.
- الشبكات المعقدة تنهار أمام عدد قليل من المعادلات الخطية.
يتم دمج قاعدة الحلقة مع قاعدة ____ لحل الدوائر متعددة الحلقات.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
تقدم قاعدة العقدة المعادلات الإضافية للتيار.
بطارية $9\ \text{V}$ تقود تياراً واحداً عبر مقاومين $2\ \Omega$ و$1\ \Omega$ على التوالي.
- قانون الحلقة: $9 - I(2) - I(1) = 0$.
- لذا $9 = 3I$، مما يعطي $I = 3\ \text{A}$.
ابقِ اتجاه الإشارات متناسقاً. حدد أولاً اتجاه الحلقة، ثم المقاوم الذي يُقطع مع التيار يكون $-IR$ وعكسه يكون $+IR$. عكس الإشارات في منتصف الطريق هو السبب المعتاد للأخطاء.
قانون كيرشوف للحلقات ينص على أن مجموع تغيرات الجهد حول أي حلقة مغلقة يساوي صفراً: $\sum V = 0$. إنه حفظ الطاقة لكل شحنة — ارتفاع البطارية يوازن انخفاضات المقاوم. تتبع الإشارات بعناية وادمجها مع قانون العقد.