1845 yılında, Gustav Kirchhoff (Alman fizikçi) elektrik devrelerindeki akım ve voltajla ilgilenen bir dizi yasa çıkarır. Kirchhoff Yasaları genellikle KCL (Kirchhoffs Akım Yasası) ve KVL (Kirchhoffs Gerilim Yasası) olarak adlandırılır. KVL, kapalı bir devrede düğümdeki voltajın cebirsel toplamının sıfıra eşit olduğunu belirtir. KCL yasası, kapalı bir devrede düğümdeki giriş akımının düğümde çıkan akıma eşit olduğunu belirtir. Dirençlerin eğitiminde tek bir eşdeğer direncin (RT) birden fazla direnç seri veya paralel bağlandığında bulunabileceğini gözlemlediğimizde, bu devreler Ohm yasasına uy . Ama karmaşık olarak elektrik devreleri gerilimi ve akımı hesaplamak için bu kuralı kullanamayız. Bu tür hesaplamalar için KVL ve KCL kullanabiliriz.
Kirchhoff yasaları
Kirchhoff yasaları temel olarak elektrik devrelerindeki voltaj ve akımla ilgilidir. Bu yasalar, düşük frekans limitindeki Maxwell denklemlerinin sonuçları olarak anlaşılabilir. Diğer devrelerle karşılaştırıldığında elektromanyetik radyasyon dalga boylarının çok büyük olduğu frekanslardaki DC ve AC devreleri için mükemmeldirler.
Kirchhoff’un Devre Kanunları
Bir elektrik devresinin gerilimleri ve akımları arasında çeşitli ilişkiler vardır. Bu ilişkiler, KVL ve KCL gibi Kirchhoffs yasalarıyla belirlenir. Bu yasalar, karmaşık ağın empedansını veya eşdeğer elektrik direncini ve n / w'nin birkaç dalında akan akımları belirlemek için kullanılır.
Kirchhoff Güncel Yasası
KCL veya Kirchhoffs akım yasası veya Kirchhoffs birinci yasası, kapalı bir devrede toplam akımın, düğümde giren akımın düğümde çıkan akıma eşit olduğunu veya bir elektronik devrede düğümdeki akımın cebirsel toplamının sıfıra eşit olduğunu belirtir.
Kirchhoff’un Mevcut Yasası
Yukarıdaki diyagramda akımlar a, b, c, d ve e ile gösterilir. KCL yasasına göre, giren akımlar a, b, c, d ve çıkış akımları negatif değer ile e ve f'dir. Denklem şu şekilde yazılabilir:
a + b + c + d = e + f
Genel olarak bir elektrik devresinde düğüm terimi, bir bağlantı veya bağlantı birden çok bileşen veya eleman veya bileşenler ve kablolar gibi akım taşıyan şeritler. Kapalı bir devrede, herhangi bir düğüm şeridinin içinden veya dışından akım akışı mevcut olmalıdır. Bu yasa, paralel devreleri analiz etmek için kullanılır.
Kirchhoff Gerilim Yasası
KVL veya Kirchhoff’un gerilim yasası veya Kirchhoffs ikinci yasası, kapalı bir devredeki gerilimin cebirsel toplamının sıfıra eşit olduğunu veya düğümdeki gerilimin cebirsel toplamının sıfıra eşit olduğunu belirtir.
Kirchhoff’un Gerilim Yasası
Bu yasa voltajla ilgilenir. Örneğin, yukarıdaki devre açıklanmıştır. Bir voltaj kaynağı 'a', aralarında voltaj farklılıkları olan b, c, d, e, f olmak üzere beş pasif bileşenle bağlanır. Aritmetik olarak, bu bileşenler arasındaki voltaj farkı birbirine eklenir çünkü bu bileşenler seri olarak bağlanmıştır. KVL yasasına göre, bir devredeki pasif bileşenlerdeki voltaj her zaman voltaj kaynağına eşit ve zıttır. Bu nedenle, bir devredeki tüm elemanlar arasındaki voltaj farklarının toplamı her zaman sıfırdır.
a + b + c + d + e + f = 0
Ortak DC Devre Teorisi Terimleri
Ortak DC devresi çeşitli teori terimlerinden oluşur:
Devre: Bir DC devresi, bir elektrik akımının aktığı kapalı bir döngü iletken şerittir.
Yol: Kaynakları veya öğeleri bağlamak için tek bir şerit kullanılır
Düğüm: Bir düğüm, birden fazla elemanın birbirine bağlandığı bir devrede bir bağlantıdır ve bir nokta ile gösterilir.
Şube: bir dal, dirençler veya bir kaynak gibi iki düğüm arasına bağlanan tek bir eleman veya koleksiyondur.
Döngü: Devredeki bir döngü, hiçbir devre elemanının veya düğümün birden fazla karşılaşmadığı kapalı bir yoldur.
Ağ: Ağ, herhangi bir kapalı yol içermez, ancak tek bir açık döngüdür ve bir ağın içinde herhangi bir bileşen içermez.
Kirchhoff Yasalarına Örnek
Bu devreyi kullanarak 40Ω dirençteki akan akımı hesaplayabiliriz.
KVL ve KCL için Örnek Devre
Yukarıdaki devre A ve B olmak üzere iki düğümden, üç daldan ve iki bağımsız döngüden oluşur.
Yukarıdaki devreye KCL uygulayın, ardından aşağıdaki denklemleri elde edebiliriz.
A ve B düğümlerinde denklemleri alabiliriz
I1 + I2 = I2 ve I2 = I1 + I2
KVL'yi kullanarak aşağıdaki denklemleri elde edebiliriz
Döngü1'den: 10 = R1 X I1 + R2 X I2 = 10I1 + 40I2
Döngü2'den: 20 = R2 X I2 + R2 X I3 = 20I2 + 40I3
Döngü3'ten: 10-20 = 10I1-20 I2
I2 denklemi şu şekilde yeniden yazılabilir:
Denklem1 = 10 = 10I1 + 40 (I1 + I2) = 50 I1 + 40 I2
Denklem 2 = 20 = 20I2 +40 (I1 + I2) = 40 I1 + 60 I2
Şimdi I1 ve I2 değerlerini vermek için indirgenebilecek iki eşzamanlı denklemimiz var.
I1'in I2 cinsinden değiştirilmesi, I1 = -0.143 Amper değerini verir.
I2'nin I1 cinsinden değiştirilmesi, I2 = +0.429 Amper değerini verir
I3 = I1 + I2 denklemini biliyoruz
Direnç R3'teki akım akışı -0.143 + 0.429 = 0.286 Amper olarak yazılır.
R3 direnci üzerindeki voltaj şu şekilde yazılır: 0,286 x 40 = 11,44 volt
'I' için –ve işareti başlangıçta tercih edilen akımın akış yönü yanlıştı, Aslında 20 voltluk pil 10 voltluk pili şarj ediyor.
Bu tamamen Kirchoff yasaları , KVL ve KCL'yi içerir. Bu yasalar, doğrusal bir devrede akım ve voltajı hesaplamak için kullanılır ve ayrıca her döngüdeki akımı hesaplamak için döngü analizini kullanabiliriz. Ayrıca, bu yasalarla ilgili herhangi bir sorunuz varsa, lütfen aşağıdaki yorum bölümünde yorum yaparak değerli önerilerinizi iletin.
Fotoğrafa katkı verenler:
- Kirchhoff yasalarına göre blogspot
- Kirchoff Yasaları Örneği elektronik öğreticiler
