กฎวงจรรอบของเคอร์ชอฟฟ์ (Kirchhoff's Loop Rule)
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| Kirchhoff's loop rule/ˈkɜːkhɒfs luːp ruːl/ | กฎวงจรของคีร์ชโฮฟฟ์ |
เดินวนรอบเต็มและคุณจะได้กลับมาอยู่ที่ระดับเดิม
- เดินขึ้นเขาตามเส้นทางที่กลับไปยังจุดเริ่มต้น — การเปลี่ยนแปลงระดับสูงสุทธิของคุณจะเป็นศูนย์
- ลาดเลาประจุไฟฟ้ารอบวงจรเต็มวง และการเปลี่ยนแปลง ศักย์สุทธิของมันก็เป็นศูนย์เช่นกัน
- ความจริงพื้นฐานนี้เรียกว่า กฎวงจรรอบของเคอร์ชอฟฟ์
- มันช่วยให้คุณแก้วงจรที่ซับซ้อนเกินไปซึ่งไม่สามารถใช้วิธีลัดแบบอนุกรม/ขนานเพียงอย่างเดียวได้
กฎวงจรรอบ
- รอบ วงจรรอบใด ๆ, ผลรวมของการเพิ่มขึ้นและลดลงของแรงดันจะเป็น ศูนย์: $\sum V = 0$.
- แบตเตอรี่คือการ เพิ่ม (+EMF); ตัวต้านทานแต่ละตัวเป็นการ ลดลง ($-IR$).
- มันคือ การอนุรักษ์พลังงาน: พลังงานที่ได้รับต่อหนึ่งประจุเท่ากับพลังงานที่สูญเสียไป
- บวกมันทั้งหมดเมื่อเดินรอบหนึ่งครั้ง ผลรวมต้องกลับมาเป็นศูนย์
กฎวงจรรอบของเคอร์ชอฟฟ์เป็นการกล่าวถึงหลักการอนุรักษ์:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
แรงดันไฟฟ้ารวมเป็นศูนย์เนื่องจากพลังงานต่อประจุถูกอนุรักษ์รอบวง
รอบวงสมบูรณ์ใดๆ ผลรวมของแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นและลดลงเท่ากับ ____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$\sum V = 0$ รอบวง
การเพิ่มขึ้นและการลดลง
- ข้ามแบตเตอรี่จาก − ไป + คุณจะ ได้รับ EMF ของมัน (พลังงานเพิ่มต่อหนึ่งประจุ)
- ข้ามตัวต้านทานไปในทิศทางกระแสไฟฟ้าไหล คุณจะ สูญเสีย $IR$ (พลังงานเปลี่ยนเป็นความร้อน)
- แรงดันจ่ายจะถูกแบ่งออกเป็นความลดลงต่าง ๆ ระหว่างส่วนประกอบ
- สำหรับวงจรรอบ đơn giản: $\varepsilon = IR_1 + IR_2 + \cdots$ — EMF เท่ากับผลรวมของความลดลงทั้งหมด
การตัดผ่านแบตเตอรี่จากขั้ว − ไปยังขั้ว + ในวงLoop, ศักย์ไฟฟ้า:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
แบตเตอรี่เพิ่มพลังงานต่อประจุ การเพิ่มขึ้นมีค่าเท่ากับ EMF ของมัน
ในวงจรวงเดียว đơn giản EMF ของแบตเตอรี่เท่ากับผลรวมของแรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมตัวต้านทาน
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$\varepsilon = IR_1 + IR_2 + \cdots$ — กฎวงจรรอบสำหรับวงเดียว
การใช้มันเพื่อแก้วงจร
- เขียน $\sum V = 0$ สำหรับวงจรรอบอิสระแต่ละวง แล้วแก้หาค่ากระแสที่ไม่ทราบค่า
- กฎวงจรรอบจัดการกับวงจรที่มีแบตเตอรี่หลายก้อนและวงจรสะพานซึ่งแบบอนุกรม/ขนานทำไม่ได้
- รวมกับกฎโหนด (บทเรียนถัดไป) มันแก้ ทุก วงจร DC ได้
- รักษาเครื่องหมายให้สอดคล้องกัน: การเพิ่มขึ้นเป็นบวก, การลดลงเป็นลบ, เมื่อเดินไปรอบทางเดียว
กฎวงจรของเคิร์ชโฮฟฟ์
รอบวงปิดใดๆ ผลรวมของแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นเท่ากับผลรวมของแรงดันไฟฟ้าที่ลดลง จัดกลุ่มการตัดผ่านแต่ละจุด
แบตเตอรี่ $9\ \text{V}$ ดันกระแสไฟผ่าน $R_1 = 2\ \Omega$ และ $R_2 = 1\ \Omega$ แบบอนุกรม ใช้กฎวงจรรอบคำนวณหากระแสไฟในหน่วย $\text{A}$?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$9 - 2I - I = 0 \Rightarrow 9 = 3I \Rightarrow I = 3\ \text{A}$.
เลือก ทุก ข้อที่ถูกต้องเกี่ยวกับกฎวงจรรอบ
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
กฎวงจร ($\sum V = 0$, การเพิ่มขึ้น + / การลดลง −) ใช้ได้กับทุกวงจร ไม่ใช่เฉพาะวงจรที่มีตัวต้านทานเดียว
กฎวงจรรอบเป็นเรื่องเกี่ยวกับ พลังงานต่อหนึ่งประจุ ดังนั้นระวัง เครื่องหมาย: แบตเตอรี่เพิ่มแรงดัน (+EMF), ตัวต้านทานลดแรงดัน ($-IR$). เดิน อย่างสม่ำเสมอ ในทิศทางเดียวรอบวงจรรอบ. การสับสนในทิศทางการลดลงเป็นข้อผิดพลาดพบบ่อยที่สุดของกฎวงจรรอบ
แบตเตอรี่ $9\ \text{V}$ ขับเคลื่อนกระแสไฟฟ้าผ่านตัวต้านทานสองตัวแบบอนุกรม, $R_1 = 2\ \Omega$ และ $R_2 = 1\ \Omega$. หากระแสไฟฟ้า
- กฎวงจรรอบ: $9 - I(2) - I(1) = 0 \Rightarrow 9 = 3I$.
- $I = \dfrac{9}{3} = 3\ \text{A}$ — ได้ผลลัพธ์เดียวกันกับการบวกความต้านทาน
กฎวงจรรอบของเคอร์ชอฟฟ์: รอบวงจรรอบปิดใด ๆ, $\sum V = 0$ — การเพิ่มขึ้นของแบตเตอรี่ (+EMF) เท่ากับผลรวมของความลดลงของตัวต้านทาน ($IR$). มันคือ การอนุรักษ์พลังงาน สำหรับประจุ, และ (ร่วมกับกฎโหนด) มันแก้วงจรได้ทุกชนิด. รักษามarque consistently ให้สอดคล้องกัน