Aturan Titik Simpul Kirchhoff
Diperkenalkan| English | Makna |
|---|---|
| junction/ˈdʒʌŋkʃn/ | titik simpul |
| Kirchhoff's junction rule/ˈkɜːkhɒfs ˈdʒʌŋkʃn ruːl/ | hukum simpul Kirchhoff |
Di percabangan kabel, ke mana arus pergi?
- Kabel sering bercabang: satu jalur menjadi dua atau tiga.
- Arus tidak bisa menumpuk atau menghilang di percabangan.
- Apa pun yang masuk harus keluar — itu adalah aturan percabangan.
- Itu adalah pasangan aturan loop untuk menyelesaikan jaringan.
Aturan simpul: arus masuk = arus keluar
- Di setiap simpul (pertemuan kawat), $\sum I_{\text{in}} = \sum I_{\text{out}}$.
- Muatan kekal, jadi tidak ada yang menumpuk di titik tersebut.
- Jika $I_1$ masuk dan $I_2, I_3$ keluar: $I_1 = I_2 + I_3$.
- Cabang-cabang membagi arus masuk di antara mereka.
Memisahkan arus
Hubungkan dua cabang paralel dan lihat arus terbagi di antara keduanya pada sambungan.
Aturan sambungan Kirchhoff menyatakan bahwa pada sebuah sambungan:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$\sum I_{\text{in}} = \sum I_{\text{out}}$ — muatan terkekalkan.
$7\ \text{A}$ masuk ke dalam sambungan dan satu cabang membawa $4\ \text{A}$. Temukan arus cabang lain (dalam A).
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$7 = 4 + I_2 \Rightarrow I_2 = 3\ \text{A}$.
Titik di mana kawat bertemu dan arus dapat bercabang disebut ____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Titik pertemuan itu adalah sambungan (atau node).
Mengapa: muatan tidak dapat menumpuk
- Simpul hanyalah titik pada kawat — ia tidak menyimpan muatan.
- Jadi laju masuk harus sama dengan laju keluar pada setiap saat.
- Ini adalah kekekalan muatan yang diterapkan pada suatu titik.
- Melanggarnya akan menyebabkan muatan menumpuk tanpa batas — mustahil.
Aturan sambungan menyatakan kekekalan:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Tidak ada muatan yang menumpuk di suatu titik — muatan terkekalkan.
Cabang lebih besar membawa arus lebih banyak
- Pada tegangan yang sama, cabang dengan hambatan lebih kecil membawa arus lebih besar.
- Arus terbagi berbanding terbalik dengan hambatan cabang.
- Jalur termudah mengambil porsi terbesar.
- Jumlahkan semua arus cabang dan Anda akan mendapatkan totalnya.
Pada percabangan, cabang dengan hambatan lebih kecil membawa arus lebih besar.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Pada tegangan yang sama, arus terbesar berada di cabang dengan hambatan terendah.
Pilih semua pernyataan benar tentang aturan titik simpul.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Aturan sambungan: arus masuk = keluar, kekekalan muatan, arus lebih besar di cabang mudah. Tegangan-seputar-loop adalah aturan loop.
Menyelesaikan dengan kedua aturan
- Aturan simpul memberikan persamaan arus; aturan lintasan memberikan persamaan tegangan.
- Bersama-sama mereka memberikan cukup persamaan untuk setiap arus tak diketahui.
- Beri label pada arus tiap cabang, terapkan kedua aturan, lalu selesaikan.
- Pasangan ini memecahkan jaringan resistor apa pun, sekompleks apapun.
Sebuah arus $5\ \text{A}$ mencapai simpul dan terbagi menjadi dua cabang; satu membawa $2\ \text{A}$.
- Hukum percabangan: $5 = 2 + I_2$.
- Jadi cabang lainnya membawa $I_2 = 3\ \text{A}$.
Aturan simpul berkaitan dengan arus (kekekalan muatan), sedangkan aturan lintasan berkaitan dengan tegangan (kekekalan energi). Jangan campurkan keduanya: arus bertemu di simpul, tegangan seimbang di sekitar lintasan.
Aturan simpul Kirchhoff menyatakan bahwa arus ke dalam simpul sama dengan arus keluar: $\sum I_{\text{in}} = \sum I_{\text{out}}$. Ini adalah kekekalan muatan di suatu titik. Dikombinasikan dengan aturan lintasan, ia menyelesaikan jaringan resistor apa pun.