חוק לולאת קירשוף
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| Kirchhoff's loop rule/ˈkɜːkhɒfs luːp ruːl/ | חוק לולאת קירכוף |
טיול במעגל מלא ומחזיר אותך לאותו אנרגיה
- עקוב אחרי מטען אחד בכל מסלול מעגל.
- הוא רוכש אנרגיה בסוללה מאבד אותה בכל נרטיק.
- בחזרה להתחלה, האנרגיה שלו זהה בדיוק למה שהתחיל איתה.
- החישוב הפשוט הזה הוא חוק הלולאה – כלי לכל מעגל.
חוק הלולאה: סך המתחים שווה לאפס
- סביב כל לולאה סגורה, שינויי המתח נוספים לאפס: $\sum V = 0$.
- כל עלייה (סוללה) מלווה בירידות (נרטיקים).
- עבור לולאה אחת: $\varepsilon - IR_1 - IR_2 = 0$.
- זו באמת שימור אנרגיה, מחושבת לכל יחידת מטען.
חוק הלולאה של קירכהוף קובע כי סביב כל לולאה סגורה:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$\sum V = 0$ סביב לולאה — שימור אנרגיה לכל מטען.
סוללת $12\ \text{V}$ מניעה זרם דרך נורת $2\ \Omega$ ועומד רזיסטור $2\ \Omega$ בחיבור סדרתי. מצאו $I$ (ב-אמפר).
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$12 - I(2) - I(2) = 0 \Rightarrow 12 = 4I \Rightarrow I = 3\ \text{A}$.
קבלת הסימונים נכונים
- מעבר דרך סוללה מ$-$ ל$+$ הוא עלייה ($+\varepsilon$).
- חציית מנגנון בכיוון הזרם היא ירידה ($-IR$).
- חצייה נגד כיוון הזרם נחשבת לעלייה ($+IR$).
- בחר כיוון, עבור לאורך הלולאה ושמור על סימונים תואמים.
מעבר באופן מקביל לכיוון הזרם דרך עומד רזיסטור הוא ירידת מתח ($-IR$).
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
עם הזרם, עומד רזיסטור מפחית את הפוטנציאל ב-$IR$.
בחרו את כל האמיתות לגבי חוק הלולאה.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
חוק הלולאה: ΣV = 0, שימור אנרגיה, סימונים עקביים. סכום הזרמים לאפס הוא חוק הצמתים.
מדוע זה חייב להיות נכון
- מטען החוזר לנקודת ההתחלה שלו נמצא באותו פוטנציאל.
- לכן השינוי הכולל בפוטנציאל סביב הלולאה הוא אפס.
- האנרגיה שהוזנה על ידי המקור שווה לאנרגיה שנלקחה על ידי רכיבי המעגל.
- אין כל לולאה שיכולה ליצור או להשמיד אנרגיה עבור המטען.
חוק הלולאה של קירשוף
סביב כל לולאה סגורה עלייה במתח שוות לירידת המתח. סדרו את כל המעברים.
חוק הלולאה הוא ניסוח של שימור:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
מטען חוזר לאותו פוטנציאל — האנרגיה שמורה.
שימוש בפתרון מעגלים
- כתוב משוואת לולאה אחת לכל לולאה עצמאית.
- שלב עם חוק הצומת כדי לקבל מספיק משוואות.
- פתר אותן יחד למציאת הזרמים הנעלמים.
- רשתות מורכבות מתפרקות למספר מוגבל של משוואות ליניאריות.
חוק הלולאה משולב עם חוק ה____ לפתרון מעגלים רבים-לולאתיים.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
חוק הצומת מספק את המשוואות הזרם החסרות.
סוללת $9\ \text{V}$ מניעה זרם אחד דרך מנגנון התנגדות $2\ \Omega$ ומנגנון התנגדות $1\ \Omega$ בסדרה.
- חוק הלולאה: $9 - I(2) - I(1) = 0$.
- לכן $9 = 3I$, מה שמניב $I = 3\ \text{A}$.
שמור על קונבנציית הסימונים שלך תואמת. החלט על כיוון לולאה תחילה, ואז מנגנון שחוצים אותו בכיוון הזרם הוא $-IR$ ונגד כיוון הזרם הוא $+IR$. הפכת סימונים באמצע המסלול היא המקור הנפוץ ביותר לתשובות שגויות.
חוק לולאת קירכוף קובע שסך שינויי המתח לאורך כל לולאה סגורה שווה לאפס: $\sum V = 0$. זהו שימור אנרגיה לכל מטען — עליית מתח מהסוללה מאזנת את ירידת המתח באידי. יש לעקוב אחר הסימנים בזהירות ולשלב אותו עם חוק הצומת.