25 | 06 | 2018
Главное меню
Смотри
replace_in_text_segment($text); echo $text; ?> Связной
Статистика
Пользователи : 1
Статьи : 3765
Просмотры материалов : 8667105

Коллеги
Посетители
Рейтинг@Mail.ru
Советую
Online
  • [Bot]
  • [Google]
  • [Yandex]
Сейчас на сайте:
  • 62 гостей
  • 3 роботов
Новые пользователи:
  • Administrator
Всего пользователей: 1
RSS
Подписка на новости
Напряжение Кирхгофа закон (КВЛ) PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
17.06.2012 17:10

Напряжение Кирхгофа закон (КВЛ)

Давайте еще раз взглянуть на наш пример последовательной цепи, на этот раз нумерация пунктов в схему опорного напряжения:

Если бы мы могли подключить вольтметр между точками 2 и 1 красный щуп к точке 2 и черный щуп к точке 1, прибор будет регистрировать +45 вольт. Как правило, знак "+" не отображается, а подразумевается, положительные показания в цифровых дисплеев метр. Однако, для этого урока полярности напряжения чтения очень важно, и поэтому я покажу положительных чисел в явном виде:

Когда напряжение задается с двойным индексом (символы "2-1" в обозначении "E 2-1"), это означает, что напряжение на первую точку (2), измеренный по отношению ко второму пункту (1) . Напряжение определяется как "E CD" будет означать, что напряжения, как указано на цифровой счетчик с красного щупа на точку "в" и черный щуп на подпунктом "г": напряжение на "С" со ссылкой на "D ».

Если мы возьмем тот же вольтметр и измеряют падение напряжения на каждом резисторе, обходя контур по часовой стрелке с красный щуп нашей метра на точку впереди и черного щупа на точку позади, мы получили бы следующие показания:



Мы уже должны быть знакомы с общим принципом для ряда схем, заявив, что отдельные падение напряжения складываются в общее приложенное напряжение, но измерения падения напряжения таким образом, и обращая внимание на полярность (математический знак) показаний раскрывает еще одну грань этого принцип: то, что напряжение измеряется как таковой все добавить до нуля:

Этот принцип известен как напряжение закон Кирхгофа (открыто в 1847 году Густав Р. Кирхгоф, немецкий физик), и она может быть сформулирована таким:

"Алгебраической сумме всех напряжений в цикле должна быть равна нулю"

По алгебраические, я имею в виду учета знаков (полярность), а также величины. В цикле, я имею в виду любые пути, проложенному из одной точки в цепи вокруг других точек в этой цепи, и, наконец, вернуться к исходной точке. В приведенном выше примере цикла была сформирована в соответствии с точками в следующем порядке: 1-2-3-4-1. Не имеет значения, чего мы начинаем, или, в каком направлении мы исходим в отслеживании цикла, напряжение сумма будет по-прежнему равна нулю. Чтобы продемонстрировать это, мы можем подсчитывать напряжения в цикле 3-2-1-4-3 той же схеме:

Это может сделать больше смысла, если мы вновь сделать наш пример последовательной цепи так, что все компоненты представлены в прямой линии:

Это все та же схема серии, только с компонентами, расположенных в другой форме. Обратите внимание на полярность резистора напряжение падает по отношению к батареи: напряжение батареи отрицательный слева и положительный справа, в то время как все капли резистор напряжение ориентированы в другую сторону: позитивные слева и отрицательным справа. Это происходит потому, резисторы сопротивление потоку электронов толкают от батареи. Другими словами, «толчок» со стороны сопротивления против потока электронов должен быть в направлении, противоположном источник электродвижущей силы.

Здесь мы видим, что цифровой вольтметр будет показывать по каждому компоненту в этой цепи, черный провод слева и красный провод на правом, как это изложено в горизонтальном виде:

Если мы возьмем тот же вольтметр и читать напряжение комбинации компонентов, начиная только с R 1 слева и прогрессирует по всей строке компонентов, мы увидим, как напряжение добавить алгебраически (с нуля):

Тот факт, что ряд напряжений складываются не должно быть тайной, но мы заметили, что полярность этих напряжений имеет большой разницы в том, как добавить данные. Читая напряжения R 1, R 1 - R 2 и R 1 - R 2 - R 3 (я использую "двойное тире" Символ "-" представляют серию связь между резисторами R 1 , R 2 и R 3), мы видим, как измерение напряжения последовательно больше (хотя и отрицательная) величина, потому что полярность отдельных падений напряжения в той же ориентации (положительные слева, отрицательный справа). Сумма падения напряжения через R 1, R 2 и R 3 составляет 45 вольт, который так же, как вывод аккумулятора, кроме того, что полярность батареи противоположен резистора напряжение падает (отрицательная слева, позитивное право), так что мы в конечном итоге с 0 вольт измеряется по всей строке компонентов.

То, что мы должны в конечном итоге именно с 0 вольт по всей строки не должно быть тайной, либо. Глядя на схему, мы видим, что слева от строки (слева от R 1: пункт № 2) напрямую связано с правого края строки (с правой стороны батареи: пункт № 2), по мере необходимости замкнуть цепь. С этими двумя точками непосредственно связаны, они электрически общего друг с другом. И, таким образом, напряжение между этими двумя электрически общих точек должно быть равно нулю.

Напряжение закон Кирхгофа (иногда обозначается как КВЛ для краткости) будет работать для любой схемы конфигурации на всех, а не просто серия. Обратите внимание, как он работает на этой параллельной схеме:

Будучи параллельной цепи, напряжение на каждый резистор такой же, как напряжение питания: 6 Вольт. Подводя итоги напряжения вокруг цикл 2-3-4-5-6-7-2, получаем:

Обратите внимание, как я называю окончательным (сумма) напряжения E 2-2. Так как мы начали цикл пошагового последовательности в точке 2 и закончился в точке 2, алгебраическая сумма этих напряжений будет таким же, как напряжение измеряется между той же точке (E 2-2), который, конечно, должна быть равна нулю.

Тот факт, что эта схема параллельного, а не серия не имеет ничего общего со справедливостью напряжения закона Кирхгофа. Впрочем, схема может быть "черный ящик" - ее компонентов конфигурации полностью скрыта от наших глаз, и только набор открытых клемм для нас, для измерения напряжения в диапазоне от - КВЛ и будет по-прежнему верны:

Попробуйте любой последовательности шагов с любого терминала на диаграмме выше, обходя обратно в исходный терминал, и вы увидите, что алгебраическая сумма напряжений всегда равна нулю.

Кроме того, "петля" мы проследим за КВЛ даже не должны быть реальные пути тока в замкнутой смысле этого слова. Все, что мы должны сделать, чтобы соответствовать КВЛ является начинаться и заканчиваться в одной точке в цепи, подсчета падения напряжения и полярности, как мы идем от следующего и последнего пункта. Считайте, что это абсурдно, например, отслеживание "петля" 2-3-6-3-2 в той же параллельной цепи резисторов:



КВЛ может быть использована для определения неизвестной напряжение в сложной схеме, где все другие напряжения вокруг частности, "петли", как известно. Возьмем следующий сложная схема (на самом деле две схемы серии присоединился один провод на дне), как например:

Чтобы сделать эту проблему проще, я пропустил сопротивления и просто данной падение напряжения на каждом резисторе. Две схемы серии разделяют общий провод между ними (проволока 7-8-9-10), что делает измерения напряжения между двумя цепями возможно. Если мы хотим, чтобы определить напряжение между точками 4 и 3, мы могли бы создать КВЛ уравнение с напряжением между этими точками, как неизвестно:









Шагая по петле 3-4-9-8-3, запишем напряжение цифры падения как цифровой вольтметр будет регистрировать их, измеряя с красного щупа на точку впереди и черного щупа на точку позади, как мы продвигаемся по цикла. Таким образом, напряжение от точки 9 до точки 4, положительный (+) 12 вольт, так как "красный провод" на пункты 9 и "черный свинец" на пункт 4. Напряжения от точки 3 до точки 8, положительного (+) 20 вольт, так как "красный провод" на пункте 3, и "черный свинец" на пункт 8. Напряжение с пунктом 8 до точки 9 нуля, конечно, потому что эти два пункта являются электрически общего.

Наш окончательный ответ на напряжение от точки 4 до точки 3, отрицательный (-) 32 вольт, говорят нам, что точка 3 на самом деле положительный по отношению к точке 4, именно цифровой вольтметр будет показывать с суриком в пунктах 4 и черный провод на пункт 3:

Другими словами, первичное размещение нашей "метр провода" в этой КВЛ проблема заключается в "обратном". Если бы мы получили наш КВЛ уравнения, начиная с 3-4 Е вместо Е 4-3, обходя тот же цикл с противоположной ориентацией свинца метра, окончательный ответ был бы 3-4 E = +32 вольт:

Важно понимать, что ни один подход не является "неправильным". В обоих случаях мы приходим к правильной оценке напряжение между двумя точками, 3 и 4 пункта 3 положительно по отношению к точке 4, и напряжение между ними составляет 32 вольт.

  • ОБЗОР:
  • Напряжение закон Кирхгофа (КВЛ): «алгебраическая сумма всех напряжений в цикле должна быть равна нулю"
 
Для тебя
Читай
Товарищи
Друзья