חוק הצומת של קירכוף
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| Kirchhoff's junction rule/ˈkɜːkhɒfs ˈdʒʌŋkʃn ruːl/ | חוק הצומת של קירכוף |
נהר שנשבר — אך לא אבד אף טיפה
- נהר מגיע לערוץ ושובר לשני זרמים; אם תסכום את שני הזרמים תקבל את הזרימה המקורית.
- בצומת חוט, הזרם מתפצל באותו אופן — ואף חלק ממנו אינו מאבד.
- כל מטען שנכנס לפנים חייב לצאת חוצה — מטען לעולם אינו נוצר או אבוד.
- זוהי חוק נקודות החיבור של קירכוף, השותף לחוק הלולאה.
חוק נקודות החיבור
- בכל נקודת חיבור (נקודה שבה חוטים נפגשים), הזרם נכנס שווה לזרם יוצא.
- בסמלים: $\sum I_{\text{in}} = \sum I_{\text{out}}$.
- זה למעשה שימור המטען – מטען לא יכול להצטבר בנקודה.
- לכן אם $I_1$ נכנס ומתפצל ל$I_2$ ול$I_3$, אזי $I_1 = I_2 + I_3$.
$5\ \text{A}$ מגיע לצומת ומתפצל לשני ערוצים; אחד נושא $2\ \text{A}$. מה הנושא של השני, ב$\text{A}$?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$5 = 2 + I \Rightarrow I = 3\ \text{A}$.
חוק הצמתים של קירשוף הוא ביטוי לשימור:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
מטען אינו יכול להצטבר בנקודה, ולכן הזרם הנכנס שווה לזרם היוצא.
בצומת, הזרם הנכנס שווה לזרם ____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$\sum I_{\text{in}} = \sum I_{\text{out}}$.
איך הזרם מתפצל במסלול מקביל
- בתחילת אזור מקביל, הזרם הכולל מתחלק בין הערוצים.
- יותר זרם עובר דרך הדרך בעלת התנגדות נמוכה (הדרך הקלה יותר).
- בקצה הרחוק, זרמי הערוצים נפגשים וחוזרים לסכום הכולל.
- חוק נקודות החיבור שומר על איזון בכל פיצול ואיחוי.
בפיצול לערוצים מקבילים, זרם רב יותר זורם דרך הערוץ עם:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
הזרם נוטה למסלול הקל — הערוץ בעל ההתנגדות הנמוכה יותר.
בחרו את כל האמיתות על חוק הצמתים.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
חוק הצמתים שמר מטען: הזרם מתפצל ומתחבר מחדש, מעולם לא נכלה.
פתרון בשילוב שני החוקים
- חוק נקודות החיבור מספק משוואות לגבי זרמים; חוק הלולאה מספק משוואות לגבי מתחים.
- יחד הם הופכים כל מעגל DC למערכת משוואות ניתן לפתירה.
- כתבו משוואות חיבור בנקודות, משוואות לולאה סביב הלולאות, ופתרו.
- שני חוקים אלו הם הכל שאתם צריכים גם עבור רשת התנגדויות מורכבת ומסתבכת.
חוק הצומת של קירשוף
מטען אינו מצטבר בצומת. יש לסווג כל זרם כזורם פנימה או החוצה.
הזרם מתכלה כשהוא עובר דרך צומת.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
הזרם מתפצל אך מעולם לא נכלה — מה שיוצא שווה למה שנכנס.
חוק נקודות החיבור עוסק ב-מטען, ולא באנרגיה (זהו חוק הלולאה). הזרם אינו מתכלה בנקודת חיבור – הוא רק מתפצל. הסכום הזורם החוצה חייב להיות בדיוק כמו הסכום הנכנס.
זרם בגודל $5\ \text{A}$ מגיע לנקודת חיבור ומתפצל לשני ערוצים. ערוץ אחד נושא $2\ \text{A}$. מה הנושא הערוץ השני?
- כלל הנקודה: $5 = 2 + I \Rightarrow I = 3\ \text{A}$.
שני זרמי הענף ($2\ \text{A}$ ו-$3\ \text{A}$) חוזרים ומתאחדים לזרימת הכניסה $5\ \text{A}$.
כלל הנקודה של קירכוף: בכל נקודת חיבור, הזרם נכנס שווה לזרם יוצא ($\sum I_{\text{in}} = \sum I_{\text{out}}$) — שימור המטען. הזרם מתפצל בנקודת התפצלות (עדיפות לעומת נמוכה) ומתאחד מאוחר יותר. יחד עם כלל הלולאה, פותרים כל מעגל DC.