กฎการอนุรักษ์พลังงานในวงจรไฟฟ้าสมบูรณ์ กฎของเคอร์ชอฟฟ์เป็นรูปแบบหนึ่งของกฎการอนุรักษ์พลังงานและเกี่ยวข้องกับกฎพื้นฐานของธรรมชาติ กฎการอนุรักษ์พลังงานไฟฟ้า

กระบวนการทางไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในวงจรไฟฟ้าอยู่ภายใต้กฎหมายดังต่อไปนี้

กฎของโอห์มสำหรับหน้าตัดวงจร . ความสัมพันธ์ระหว่างกระแส I, แรงดัน คุณและความต้านทาน R ของส่วน ab ของวงจรไฟฟ้าแสดงโดยกฎของโอห์ม

ในกรณีนี้ U = RI เรียกว่าแรงดันหรือแรงดันตกคร่อมตัวต้านทาน R และเรียกว่ากระแสในตัวต้านทาน R

เมื่อคำนวณวงจรไฟฟ้า บางครั้งการใช้ไม่ใช่ความต้านทาน R จะสะดวกกว่า แต่เป็นค่าผกผันของความต้านทานเช่น การนำไฟฟ้า: . ในกรณีนี้ กฎของโอห์มสำหรับส่วนของวงจรจะถูกเขียนเป็น:

กฎของโอห์มสำหรับวงจรทั้งหมด- กฎหมายฉบับนี้กำหนดความสัมพันธ์ระหว่างแรงเคลื่อนไฟฟ้า E ของแหล่งพลังงานกับความต้านทานภายใน ร0,ไฟฟ้าช็อต ฉันวงจรไฟฟ้าและความต้านทานเทียบเท่ารวม อีกครั้ง = ร0+ R ของห่วงโซ่ทั้งหมด:

ตามกฎแล้ววงจรไฟฟ้าที่ซับซ้อนนั้นมีหลายสาขาซึ่งอาจรวมถึงแหล่งพลังงานของตัวเองและโหมดการทำงานของมันไม่สามารถอธิบายได้ตามกฎของโอห์มเท่านั้น แต่สามารถทำได้ตามกฎข้อที่หนึ่งและสองของ Kirchhoff ซึ่งเป็นผลมาจากกฎการอนุรักษ์พลังงาน

วงจรไฟฟ้าทั้งหมดเป็นไปตามกฎข้อที่หนึ่งและสองของ Kirchhoff

กฎข้อแรกของเคอร์ชอฟฟ์ สร้างการเชื่อมต่อระหว่างกระแสสาขาในโหนดวงจรไฟฟ้า ที่โหนดใดๆ ของวงจรไฟฟ้า ผลรวมเชิงพีชคณิตของกระแสจะเป็นศูนย์

โดยที่ m คือจำนวนสาขาที่เชื่อมต่อกับโหนด

เมื่อเขียนสมการตามกฎข้อที่หนึ่งของ Kirchhoff กระแสที่ส่งตรงไปยังโหนดจะมีเครื่องหมาย "บวก" และกระแสที่ส่งตรงจากโหนดนั้นจะมีเครื่องหมาย "ลบ"

กฎข้อที่สองของเคอร์ชอฟฟ์สร้างการเชื่อมต่อระหว่างแรงดันไฟฟ้าบนองค์ประกอบวงจร . เซอร์กิตประกอบด้วยกิ่งก้านที่เป็นทางปิดสำหรับการไหลของกระแสไฟฟ้า สำหรับวงปิด เป็นไปตามกฎการอนุรักษ์พลังงานเช่นกัน ในวงจรปิดใดๆ ของวงจรไฟฟ้า ผลรวมพีชคณิตของแรงเคลื่อนไฟฟ้าจะเท่ากับผลรวมพีชคณิตของแรงดันตกในทุกส่วน

โดยที่ n คือจำนวนแหล่ง EMF ในวงจร

m คือจำนวนองค์ประกอบที่มีความต้านทาน Rk ในวงจร

U k = R k I k - แรงดันหรือแรงดันตกคร่อมองค์ประกอบวงจร k

สำหรับแผนภาพในรูป 4 กฎข้อที่สองของ Kirchhoff ในรูปแบบที่สองของสัญกรณ์มีรูปแบบ:

ในการเขียนกฎข้อที่ 2 ของ Kirchhoff คุณต้องมี:

1. เลือกทิศทางบวกตามเงื่อนไขของการข้ามองค์ประกอบรูปร่าง (โดยปกติจะเป็นตามเข็มนาฬิกา)

• 2. เขียนผลรวมพีชคณิตของแรงดันไฟฟ้าตก ซึ่งแรงดันไฟฟ้าตกที่ตรงกับทิศทางของการบายพาสวงจรจะมีเครื่องหมาย "+" และแรงดันไฟฟ้าตกที่ไม่ตรงกับเครื่องหมาย "-" คือ ถ่าย.
• 3. เขียนผลรวมพีชคณิตของแหล่งกำเนิดแรงเคลื่อนไฟฟ้า โดยที่แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหล่านั้นที่ตรงกับทิศทางการเคลื่อนที่ของวงจรจะถูกใช้เครื่องหมาย "+" และแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหล่านั้นที่ไม่ตรงกับเครื่องหมาย "-" จะถูกนำไปใช้

เมื่อรวบรวมสมการตามกฎข้อที่สองของเคอร์ชอฟ จำเป็นต้องแน่ใจว่าครอบคลุมกิ่งก้านของวงจรทั้งหมด แต่ละวงจรใหม่ที่วาดสมการจะต้องมีกิ่งใหม่อย่างน้อยหนึ่งกิ่งซึ่งไม่รวมอยู่ในวงจรก่อนหน้าซึ่ง สมการได้ถูกรวบรวมแล้วตามกฎของเคอร์ชอฟฟ์ข้อที่สอง เราจะตกลงที่จะเรียกรูปทรงดังกล่าว เป็นอิสระ.

มาเขียนสมการตามกฎ II ของ Kirchhoff สำหรับวงจรของวงจรไฟฟ้า:

วงจร I: E = RI + R 1 ฉัน 1 + r 0 ฉัน

วงจร II: R 1 ผม 1 + R 2 ผม 2 = 0,

วงจร III: E = RI + R 2 ผม 2 + r 0 ผม.

ในวงจรการทำงาน พลังงานไฟฟ้าของแหล่งพลังงานจะถูกแปลงเป็นพลังงานประเภทอื่น ในส่วนของวงจรที่มีความต้านทาน R ในช่วงเวลา t ที่กระแส I พลังงานไฟฟ้าจะถูกใช้ไป สำหรับดีซี

หน่วยวัดพลังงานคือจูล - [J]

อัตราการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นรูปแบบอื่นแสดงถึงพลังงานไฟฟ้า

จากกฎการอนุรักษ์พลังงานเป็นไปตามว่ากำลังของแหล่งพลังงาน ณ เวลาใดเวลาหนึ่งจะเท่ากับผลรวมของกำลังที่ใช้ในทุกส่วนของวงจร

ความสัมพันธ์นี้เรียกว่าสมการสมดุลกำลัง

1.4. การจำแนกประเภทของวงจรไฟฟ้า

ขึ้นอยู่กับกระแสไฟฟ้าที่ตั้งใจไว้สำหรับวงจรไฟฟ้า มันถูกเรียกว่าตามลำดับ: "วงจรไฟฟ้ากระแสตรง", "วงจรไฟฟ้าของกระแสแปรผัน", "วงจรไฟฟ้าของกระแสไซน์ซอยด์", "วงจรไฟฟ้าของกระแสไม่ไซน์ซอยด์" .

องค์ประกอบของวงจรก็มีชื่อคล้ายกัน - เครื่องจักรไฟฟ้ากระแสตรง, เครื่องจักรไฟฟ้ากระแสสลับ, แหล่งพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง (EES), EPS กระแสสลับ

องค์ประกอบของวงจรและวงจรที่ประกอบขึ้นจากส่วนประกอบเหล่านี้จะถูกแบ่งตามประเภทของลักษณะเฉพาะของแรงดันไฟฟ้าปัจจุบัน (ลักษณะเฉพาะของโวลต์-แอมแปร์) ซึ่งหมายความว่าแรงดันไฟฟ้าขึ้นอยู่กับกระแส U = f (I)

องค์ประกอบของวงจรที่มีลักษณะแรงดันไฟฟ้าเป็นเส้นตรง (รูปที่ 3, a) เรียกว่าองค์ประกอบเชิงเส้นและดังนั้นวงจรไฟฟ้าจึงเรียกว่าเชิงเส้น

วงจรไฟฟ้าที่มีองค์ประกอบอย่างน้อยหนึ่งองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติแรงดันไฟฟ้ากระแสไม่เชิงเส้น (รูปที่ 3, b) เรียกว่าไม่เชิงเส้น

วงจรไฟฟ้าของกระแสตรงและกระแสสลับนั้นมีความโดดเด่นด้วยวิธีการเชื่อมต่อองค์ประกอบต่างๆ - เป็นแบบไม่มีการแยกส่วนและแบบแยกแขนง

สุดท้าย วงจรไฟฟ้าจะถูกแบ่งตามจำนวนแหล่งพลังงานไฟฟ้า - ด้วย IEE หนึ่งหรือหลายแหล่ง

มีวงจรส่วนและองค์ประกอบของวงจรแบบแอคทีฟและพาสซีฟ

แอคทีฟคือวงจรไฟฟ้าที่มีแหล่งพลังงานไฟฟ้า ส่วนพาสซีฟคือวงจรไฟฟ้าที่ไม่มีแหล่งพลังงานไฟฟ้า

เพื่อให้วงจรไฟฟ้าทำงานได้ จำเป็นต้องมีองค์ประกอบที่ทำงานอยู่ เช่น แหล่งพลังงาน

องค์ประกอบแบบพาสซีฟที่ง่ายที่สุดของวงจรไฟฟ้าคือ ความต้านทาน ตัวเหนี่ยวนำ และความจุ ด้วยการประมาณระดับหนึ่งพวกมันจะแทนที่องค์ประกอบวงจรจริง - ตัวต้านทาน, ขดลวดเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุตามลำดับ

ในวงจรจริง ไม่เพียงแต่ตัวต้านทานหรือลิโน่เท่านั้น เนื่องจากอุปกรณ์ที่ออกแบบมาให้ใช้ความต้านทานไฟฟ้า มีความต้านทานไฟฟ้า แต่ยังมีตัวนำ คอยล์ ตัวเก็บประจุ ขดลวดขององค์ประกอบแม่เหล็กไฟฟ้าใดๆ เป็นต้น แต่คุณสมบัติทั่วไปของอุปกรณ์ทั้งหมดที่มีความต้านทานไฟฟ้าคือการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อนที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ อันที่จริงจากหลักสูตรฟิสิกส์เป็นที่ทราบกันว่ากระแส i ในตัวต้านทานที่มีความต้านทาน r ในเวลา dt ตามกฎของ Joule-Lenz พลังงานจะถูกปล่อยออกมา

dw = ริ 2 dt,

หรือเราสามารถพูดได้ว่าตัวต้านทานนี้ใช้พลังงาน

p = dw/dt = ri 2 = ui,

ที่ไหน คุณ- แรงดันไฟที่ขั้วตัวต้านทาน

พลังงานความร้อนที่ปล่อยออกมาในความต้านทานนั้นถูกใช้อย่างมีประโยชน์หรือกระจายไปในอวกาศ: แต่เนื่องจากการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อนในองค์ประกอบแบบพาสซีฟนั้นไม่สามารถย้อนกลับได้ ความต้านทานจะรวมอยู่ในวงจรสมมูลในทุกกรณีที่จำเป็นต้องคำนึงถึง คำนึงถึงการแปลงพลังงานที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ ในอุปกรณ์จริง เช่น แม่เหล็กไฟฟ้า พลังงานไฟฟ้าสามารถแปลงเป็นพลังงานกลได้ (แรงดึงดูดของกระดอง) แต่ในวงจรที่เท่ากัน อุปกรณ์นี้จะถูกแทนที่ด้วยความต้านทานที่ปล่อยพลังงานความร้อนในปริมาณที่เท่ากัน และเมื่อวิเคราะห์วงจร เราก็ไม่สนใจอีกต่อไปว่าจริงๆ แล้วผู้บริโภคพลังงานคืออะไร: แม่เหล็กไฟฟ้าหรือเตาไฟฟ้า

ค่าเท่ากับอัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้าตรงในส่วนของวงจรไฟฟ้าแบบพาสซีฟต่อกระแสตรงในส่วนนั้นในกรณีที่ไม่มีไฟฟ้าในส่วนนั้น d.s. เรียกว่า ความต้านทานไฟฟ้าต่อกระแสตรง- มันแตกต่างจากความต้านทานกระแสสลับซึ่งถูกกำหนดโดยการหารกำลังงานของวงจรไฟฟ้าแบบพาสซีฟด้วยกำลังสองของกระแสไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ ความจริงก็คือด้วยกระแสสลับเนื่องจากผลกระทบของพื้นผิวสาระสำคัญคือการกระจัดของกระแสสลับจากส่วนกลางไปยังขอบของหน้าตัดของตัวนำความต้านทานของตัวนำจะเพิ่มขึ้นและยิ่งความถี่ของ กระแสสลับ เส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำ และวัสดุการนำไฟฟ้าและแม่เหล็ก กล่าวอีกนัยหนึ่ง ในกรณีทั่วไป ตัวนำมักจะให้ความต้านทานต่อกระแสสลับมากกว่ากระแสตรงเสมอ ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ความต้านทานเรียกว่าแอคทีฟ วงจรที่มีเฉพาะความต้านทานไฟฟ้าขององค์ประกอบเท่านั้นเรียกว่าตัวต้านทาน .

ตัวเหนี่ยวนำ ลซึ่งวัดเป็นเฮนรี่ (G) แสดงถึงคุณสมบัติของส่วนของวงจรหรือขดลวดในการสะสมพลังงานสนามแม่เหล็กในวงจรจริง ไม่เพียงแต่ขดลวดอุปนัยเท่านั้น เนื่องจากองค์ประกอบวงจรที่ออกแบบมาเพื่อใช้ตัวเหนี่ยวนำ มีการเหนี่ยวนำ แต่ยังมีสายไฟ ขั้วต่อตัวเก็บประจุ และรีโอสแตตด้วย อย่างไรก็ตาม เพื่อความเรียบง่าย ในหลายกรณี สันนิษฐานว่าพลังงานทั้งหมดของสนามแม่เหล็กมีความเข้มข้นในขดลวดเท่านั้น

เมื่อกระแสเพิ่มขึ้น พลังงานสนามแม่เหล็กจะถูกเก็บไว้ในขดลวดซึ่งสามารถกำหนดได้เป็นw ม. = ล ผม 2/2 .

ความจุไฟฟ้า C ซึ่งวัดเป็นฟารัด (F) แสดงถึงความสามารถของส่วนของวงจรหรือตัวเก็บประจุในการสะสมพลังงาน พื้นไฟฟ้า ฉัน- ในวงจรจริง ความจุไฟฟ้าไม่ได้มีอยู่ในตัวเก็บประจุเท่านั้น เนื่องจากเป็นองค์ประกอบที่ออกแบบมาเพื่อใช้ความจุของพวกมันโดยเฉพาะ แต่ยังรวมถึงระหว่างตัวนำ ระหว่างรอบของขดลวด (ความจุอินเตอร์เทิร์น) ระหว่างสายไฟกับกราวด์หรือโครงของอุปกรณ์ไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม ในวงจรสมมูล ยอมรับว่ามีเพียงตัวเก็บประจุเท่านั้นที่มีความจุ

พลังงานสนามไฟฟ้าที่เก็บไว้ในตัวเก็บประจุเมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นจะเท่ากับ .

ดังนั้นพารามิเตอร์ของวงจรไฟฟ้าจึงระบุคุณสมบัติขององค์ประกอบในการดูดซับพลังงานจากวงจรไฟฟ้าและแปลงเป็นพลังงานประเภทอื่น (กระบวนการที่ไม่สามารถย้อนกลับได้) รวมทั้งสร้างสนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็กของตัวเองซึ่งพลังงานสามารถสะสมได้และ ภายใต้เงื่อนไขบางประการ ให้กลับสู่วงจรไฟฟ้า องค์ประกอบของวงจรไฟฟ้ากระแสตรงนั้นมีความต้านทานเพียงพารามิเตอร์เดียวเท่านั้น ความต้านทานเป็นตัวกำหนดความสามารถขององค์ประกอบในการดูดซับพลังงานจากวงจรไฟฟ้าและแปลงเป็นพลังงานประเภทอื่น

1.5. วงจรไฟฟ้ากระแสตรง กฎหมายของโอม่า

เมื่อมีกระแสไฟฟ้าอยู่ในตัวนำ อิเล็กตรอนอิสระที่กำลังเคลื่อนที่จะชนกับไอออนของโครงผลึกและสัมผัสกับความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ของพวกมัน การต่อต้านนี้วัดจากขนาดของการต่อต้าน

ข้าว. 4

ลองพิจารณาวงจรไฟฟ้า (รูปที่ 4) ซึ่ง IEE แสดงทางด้านซ้าย (เน้นด้วยเส้นประ) พร้อมแรงเคลื่อนไฟฟ้า E และความต้านทานภายใน รและทางด้านขวาคือวงจรภายนอก - ผู้ใช้พลังงานไฟฟ้า ร- เพื่อหาคุณลักษณะเชิงปริมาณของความต้านทานนี้ เราจะใช้กฎของโอห์มสำหรับส่วนหนึ่งของวงจร

ภายใต้อิทธิพลของอี d.s. ในวงจร (รูปที่ 4) มีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้น ขนาดที่สามารถกำหนดได้โดยสูตร:

ฉัน = U/R (1.6)

นิพจน์นี้เป็นกฎของโอห์มสำหรับส่วนของวงจร: ความแรงของกระแสในส่วนของวงจรจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับส่วนนี้

จากนิพจน์ผลลัพธ์เราพบ R = U / I และ U = I R

ควรสังเกตว่านิพจน์ข้างต้นถูกต้องโดยที่ R เป็นค่าคงที่ เช่น สำหรับวงจรเชิงเส้นที่กำหนดลักษณะเฉพาะด้วยการพึ่งพา I = (l / R)U (กระแสขึ้นอยู่กับแรงดันเชิงเส้นและมุม φ ของเส้นตรงในรูปที่ 3, a เท่ากับ φ = arctan(1/R)) ข้อสรุปที่สำคัญต่อจากนี้: กฎของโอห์มใช้ได้กับวงจรเชิงเส้นเมื่อ R = const

หน่วยความต้านทานคือความต้านทานของส่วนของวงจรซึ่งมีกระแสหนึ่งแอมแปร์เกิดขึ้นที่แรงดันไฟฟ้าหนึ่งโวลต์:

1 โอห์ม = 1 โวลต์/1A

หน่วยความต้านทานที่ใหญ่กว่าคือกิโลโอห์ม (kΩ): ​​​​1 kΩ = โอห์ม และเมกะโอห์ม (mΩ): 1 mΩ = โอห์ม

โดยทั่วไปแล้ว ร = ρ ลิตร/สที่ไหน ρ - ความต้านทานของตัวนำที่มีพื้นที่หน้าตัด สและความยาว ล.

อย่างไรก็ตามในวงจรจริงจะมีแรงดันไฟฟ้า คุณถูกกำหนดไม่เพียงแต่โดยขนาดของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับขนาดของกระแสและความต้านทานด้วย ร IEE เนื่องจากแหล่งพลังงานใดๆ มีความต้านทานภายใน

ให้เราพิจารณาวงจรปิดที่สมบูรณ์ (รูปที่ 4) ตามกฎของโอห์ม เราได้มาจากส่วนนอกของวงจร ยู = ไออาร์และสำหรับภายใน คุณ 0=อินฟราเรดก ตั้งแต่ e.m.f. เท่ากับผลรวมของแรงดันไฟฟ้าในแต่ละส่วนของวงจรแล้ว

อี = U + U 0 = IR + Ir

. (1.7)

นิพจน์ (1.7) คือกฎของโอห์มสำหรับวงจรทั้งหมด: ความแรงของกระแสในวงจรจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงเคลื่อนไฟฟ้า แหล่งที่มา.

จากการแสดงออก อี=ยู+มันเป็นไปตามนั้น U = E - Ir, เช่น. เมื่อมีกระแสในวงจร แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วจะน้อยกว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้า มาจากแรงดันตกคร่อมความต้านทานภายใน รแหล่งที่มา.

สามารถวัดแรงดันไฟฟ้า (ด้วยโวลต์มิเตอร์) ในส่วนต่างๆ ของวงจรได้เฉพาะเมื่อวงจรปิดอยู่เท่านั้น อีเอ็มเอฟ พวกเขาวัดระหว่างขั้วต้นทางกับวงจรเปิดเช่น ที่ไม่ได้ใช้งานเมื่อฉัน กระแสในวงจรเป็นศูนย์ในกรณีนี้ E = U

1.6. วิธีการเชื่อมต่อความต้านทาน

เมื่อคำนวณวงจร เราต้องจัดการกับรูปแบบการเชื่อมต่อของผู้บริโภคต่างๆ ในกรณีของวงจรแหล่งเดียว ผลลัพธ์มักจะเป็นการเชื่อมต่อแบบผสม ซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างการเชื่อมต่อแบบขนานและแบบอนุกรมที่รู้จักจากหลักสูตรฟิสิกส์ งานในการคำนวณวงจรดังกล่าวคือการกำหนดกระแสที่ไหลผ่านแรงดันไฟฟ้ากำลังที่พวกมันและกำลังของวงจรทั้งหมด (ผู้บริโภคทั้งหมด) โดยทราบความต้านทานของผู้บริโภค

การเชื่อมต่อที่กระแสไฟฟ้าเท่ากันไหลผ่านทุกส่วนเรียกว่าการเชื่อมต่อแบบอนุกรมของส่วนต่างๆ ของวงจร เส้นทางปิดใดๆ ที่ผ่านหลายส่วนเรียกว่าวงจรไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น วงจรดังแสดงในรูปที่. 4 เป็นวงจรเดียว

มาดูวิธีต่างๆ ในการเชื่อมต่อความต้านทานโดยละเอียด

1.6.1 การเชื่อมต่อแบบอนุกรมของความต้านทาน

หากมีการเชื่อมต่อความต้านทานตั้งแต่สองตัวขึ้นไปดังแสดงในรูป 5 ทีละอันโดยไม่มีกิ่งและกระแสเดียวกันไหลผ่านจากนั้นการเชื่อมต่อดังกล่าวเรียกว่าอนุกรม

ข้าว. 5

เมื่อใช้กฎของโอห์ม คุณสามารถกำหนดแรงดันไฟฟ้าในแต่ละส่วนของวงจร (ความต้านทาน)

คุณ 1 = ไออาร์ 1 ; คุณ 2 = ไออาร์ 2 ; คุณ 3 = ไออาร์ 3 .

เนื่องจากกระแสในทุกส่วนมีค่าเท่ากัน แรงดันไฟฟ้าในส่วนต่างๆ จึงเป็นสัดส่วนกับความต้านทาน กล่าวคือ

คุณ 1 /อ 2 = ร 1 /ร 2 ; คุณ 2 /อ 3 = ร 2 /ร 3 .

ความหนาของแต่ละส่วนจะเท่ากันตามลำดับ

ป 1 = คุณ 1 ฉัน;ป 2 = คุณ 2 ฉัน;ป 3 = คุณ 3 ฉัน.

และกำลังของวงจรทั้งหมดเท่ากับผลรวมของกำลังของแต่ละส่วนถูกกำหนดให้เป็น

ป =ป 1 +ป 2 +ป 3 =คุณ 1 ฉัน+คุณ 2 ฉัน+คุณ 3 ฉัน= (คุณ 1 +คุณ 2 +คุณ 3)ฉัน = UI,

จากนั้นจึงตามด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ขั้ววงจร คุณเท่ากับผลรวมของความเครียดในแต่ละส่วน

ยู=ยู 1 +คุณ 2 +คุณ 3 .

เราได้หารด้านขวาและซ้ายของสมการสุดท้ายด้วยกระแส

ร = ร 1 +ร 2 +ร 3 .

ที่นี่ ร = คุณ/ฉัน- ความต้านทานของวงจรทั้งหมดหรือที่มักเรียกกันว่าความต้านทานที่เท่ากันของวงจรนั่นคือ ความต้านทานที่เท่ากันดังกล่าวจะแทนที่ความต้านทานทั้งหมดของวงจร (ร 1 ,ร 2 , ร 3) เมื่อแรงดันคงที่ที่ขั้วเราจะได้ค่ากระแสเท่ากัน

1.6.2. การเชื่อมต่อแบบขนานของความต้านทาน

ข้าว. 6

การเชื่อมต่อความต้านทานแบบขนานคือการเชื่อมต่อ (รูปที่ 6) โดยที่ขั้วต่อหนึ่งของความต้านทานแต่ละตัวเชื่อมต่อกับจุดหนึ่งในวงจรไฟฟ้า และขั้วต่ออีกขั้วหนึ่งของความต้านทานเดียวกันแต่ละตัวเชื่อมต่อกับจุดอื่นในวงจรไฟฟ้า ดังนั้นระหว่างสองจุด วงจรไฟฟ้าจะมีความต้านทานหลายตัว แตกกิ่งก้านสาขาขนานกัน

เนื่องจากในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าในทุกสาขาจะเท่ากันกระแสในกิ่งอาจแตกต่างกันขึ้นอยู่กับค่าของความต้านทานแต่ละตัว กระแสเหล่านี้สามารถกำหนดได้ตามกฎของโอห์ม:

แรงดันไฟฟ้าระหว่างจุดแยก (A และ B รูปที่ 6)

ดังนั้นทั้งหลอดไส้และมอเตอร์ที่ออกแบบมาเพื่อทำงานที่แรงดันไฟฟ้า (พิกัด) ที่แน่นอนจึงเชื่อมต่อแบบขนานเสมอ

2.12.1 แหล่งกำเนิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้าของบุคคลที่สาม

☻ แหล่งที่มาของบุคคลที่สามถือเป็นส่วนสำคัญของวงจรไฟฟ้า โดยที่กระแสไฟฟ้าในวงจรไม่สามารถทำได้

สิ่งนี้จะแบ่งวงจรไฟฟ้าออกเป็นสองส่วน ส่วนแรกสามารถนำกระแสไฟฟ้าได้ แต่ไม่ได้กระตุ้นกระแสไฟฟ้า และอีกส่วน "บุคคลที่สาม" จะนำกระแสและกระตุ้นมัน ภายใต้อิทธิพลของ EMF จากแหล่งบุคคลที่สาม ไม่เพียงแต่กระแสไฟฟ้าจะถูกกระตุ้นในวงจรเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสนามแม่เหล็กไฟฟ้าด้วย ซึ่งทั้งสองอย่างนี้มาพร้อมกับการถ่ายโอนพลังงานจากแหล่งกำเนิดไปยังวงจร

2.12.2 แหล่งกำเนิด EMF และแหล่งกำเนิดปัจจุบัน ☻ แหล่งที่มาของบุคคลที่สาม อาจเป็นแหล่งของ EMF ขึ้นอยู่กับความต้านทานภายใน

หรือแหล่งที่มาปัจจุบัน
,

แหล่งที่มาของ EMF: .

ไม่ได้ขึ้นอยู่กับ
,

แหล่งที่มาของ EMF: .

แหล่งที่มาปัจจุบัน:
ดังนั้นแหล่งกำเนิดใด ๆ ที่เก็บแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ในวงจรเมื่อกระแสในนั้นเปลี่ยนแปลงถือได้ว่าเป็นแหล่งของแรงเคลื่อนไฟฟ้า นอกจากนี้ยังใช้กับแหล่งแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรในเครือข่ายไฟฟ้าด้วย เงื่อนไขชัดเจน
หรือ
สำหรับแหล่งข้อมูลบุคคลที่สามจริงควรถือเป็นการประมาณในอุดมคติ สะดวกสำหรับการวิเคราะห์และการคำนวณวงจรไฟฟ้า แล้วเมื่อไหร่

,
,
.

ปฏิสัมพันธ์ของแหล่งบุคคลที่สามกับวงจรถูกกำหนดโดยความเท่าเทียมกันอย่างง่าย

☻ แหล่งบุคคลที่สามมีทั้งแหล่งกักเก็บพลังงานหรือเครื่องกำเนิดพลังงาน การถ่ายโอนพลังงานจากแหล่งกำเนิดไปยังวงจรเกิดขึ้นผ่านสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเท่านั้นซึ่งกระตุ้นโดยแหล่งกำเนิดในองค์ประกอบทั้งหมดของวงจรโดยไม่คำนึงถึงคุณสมบัติทางเทคนิคและมูลค่าการใช้งานตลอดจนการรวมกันของคุณสมบัติทางกายภาพในแต่ละองค์ประกอบ . สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นปัจจัยหลักที่กำหนดการกระจายพลังงานของแหล่งกำเนิดระหว่างองค์ประกอบของวงจรและกำหนดกระบวนการทางกายภาพในนั้นรวมถึงกระแสไฟฟ้าด้วย

2.12.4 ความต้านทานในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลับ

รูปที่ 2.12.4

แผนภาพทั่วไปของวงจรไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลับวงจรเดียว

☻ ในวงจรวงจรเดียวอย่างง่ายของกระแสตรงและกระแสสลับ การพึ่งพากระแสกับแรงเคลื่อนไฟฟ้าของแหล่งกำเนิดสามารถแสดงได้ด้วยสูตรที่คล้ายกัน

,
.

ทำให้สามารถแสดงวงจรด้วยวงจรที่คล้ายกันได้ ดังแสดงในรูปที่ 2.12.4

สิ่งสำคัญคือต้องเน้นว่าค่าในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ หมายถึงไม่มีความต้านทานวงจรแอ็คทีฟ และอิมพีแดนซ์ของวงจรซึ่งเกินความต้านทานเชิงแอ็กทีฟด้วยเหตุผลที่ว่าองค์ประกอบอุปนัยและตัวเก็บประจุของวงจรให้รีแอกแตนซ์เพิ่มเติมกับกระแสสลับ ดังนั้น

,

,
.

รีแอกแตนซ์ และ กำหนดโดยความถี่ AC , ตัวเหนี่ยวนำ องค์ประกอบอุปนัย (คอยส์) และความจุ องค์ประกอบ capacitive (ตัวเก็บประจุ)

2.12.5 การเปลี่ยนเฟส

☻ องค์ประกอบของวงจรที่มีรีแอกแตนซ์ทำให้เกิดปรากฏการณ์แม่เหล็กไฟฟ้าพิเศษในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ - การเปลี่ยนเฟสระหว่าง EMF และกระแส

,
,

ที่ไหน - การเปลี่ยนเฟสค่าที่เป็นไปได้จะถูกกำหนดโดยสมการ

.

การไม่มีการเปลี่ยนเฟสเป็นไปได้ในสองกรณี เมื่อ
หรือเมื่อไม่มีองค์ประกอบคาปาซิทีฟหรืออินดัคทีฟในวงจร การเปลี่ยนเฟสทำให้ยากต่อการส่งออกพลังงานจากแหล่งกำเนิดเข้าสู่วงจรไฟฟ้า

2.12.6 พลังงานสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในองค์ประกอบวงจร

☻ พลังงานของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในแต่ละองค์ประกอบของวงจรประกอบด้วยพลังงานของสนามไฟฟ้าและพลังงานของสนามแม่เหล็ก

.

อย่างไรก็ตามองค์ประกอบวงจรสามารถออกแบบในลักษณะที่ว่าเงื่อนไขข้อใดข้อหนึ่งของผลรวมนี้จะมีความโดดเด่นและอีกข้อหนึ่งจะไม่มีนัยสำคัญ
ดังนั้นที่ความถี่เฉพาะของกระแสสลับในตัวเก็บประจุ
และในขดลวดตรงกันข้าม

,
,

- ดังนั้นเราจึงสรุปได้ว่าตัวเก็บประจุคือแหล่งเก็บพลังงานของสนามไฟฟ้า และขดลวดคือแหล่งเก็บพลังงานของสนามแม่เหล็กและสำหรับพวกมัน ตามลำดับ
โดยที่คำนึงถึงสิ่งนั้นสำหรับตัวเก็บประจุ
- ขดลวดสองตัวในวงจรเดียวกันสามารถเป็นอิสระจากการเหนี่ยวนำหรือเชื่อมต่อแบบเหนี่ยวนำผ่านสนามแม่เหล็กร่วม ในกรณีหลังนี้พลังงานของสนามแม่เหล็กของขดลวดจะถูกเสริมด้วยพลังงานของปฏิกิริยาแม่เหล็กของพวกมัน

,

,
.

ค่าสัมประสิทธิ์การเหนี่ยวนำร่วมกัน
ขึ้นอยู่กับระดับของการมีเพศสัมพันธ์แบบเหนี่ยวนำระหว่างขดลวด โดยเฉพาะอย่างยิ่งตำแหน่งสัมพัทธ์ การมีเพศสัมพันธ์แบบเหนี่ยวนำอาจมีนัยสำคัญหรือขาดหายไปโดยสิ้นเชิง
.

องค์ประกอบลักษณะเฉพาะของวงจรไฟฟ้าคือตัวต้านทานที่มีความต้านทาน - สำหรับเขาแล้วพลังงานของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
, เพราะ
- เนื่องจากพลังงานสนามไฟฟ้าในตัวต้านทาน ผ่านการเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมเป็นพลังงานของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อน จากนั้นจึงเปลี่ยนเป็นตัวต้านทาน

,

ปริมาณความร้อนอยู่ที่ไหน สอดคล้องกับกฎจูล-เลนซ์

องค์ประกอบพิเศษของวงจรไฟฟ้าคือองค์ประกอบระบบเครื่องกลไฟฟ้าซึ่งสามารถทำงานทางกลได้เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน

กระแสไฟฟ้าในองค์ประกอบดังกล่าวจะกระตุ้นแรงหรือโมเมนต์ของแรง ภายใต้อิทธิพลของการเคลื่อนที่เชิงเส้นหรือเชิงมุมขององค์ประกอบเองหรือส่วนขององค์ประกอบที่สัมพันธ์กันเกิดขึ้น
ปรากฏการณ์ทางกลเหล่านี้ที่เกี่ยวข้องกับกระแสไฟฟ้าจะมาพร้อมกับการแปลงพลังงานของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในองค์ประกอบให้เป็นพลังงานกลของมันดังนั้น

งานอยู่ที่ไหน

แสดงตามคำจำกัดความทางกล
2.12.7 กฎการอนุรักษ์และการเปลี่ยนแปลงพลังงานในวงจรไฟฟ้า

ที่ไหน
☻ แหล่งบุคคลที่สามไม่เพียงแต่เป็นแหล่งของ EMF เท่านั้น แต่ยังเป็นแหล่งพลังงานในวงจรไฟฟ้าด้วย ในช่วงเวลานั้น
พลังงานถูกส่งจากแหล่งกำเนิดไปยังวงจรเท่ากับงานที่ทำโดยแรงเคลื่อนไฟฟ้าของแหล่งกำเนิด

- กำลังต้นทาง หรือความเข้มของพลังงานที่ไหลจากแหล่งกำเนิดเข้าสู่วงจรคือเท่าใด พลังงานต้นทางจะถูกแปลงเป็นโซ่เป็นพลังงานประเภทอื่น ดังนั้นในวงจรวงจรเดียว

.

ด้วยองค์ประกอบทางกลการทำงานของแหล่งกำเนิดจะมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงพลังงานของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในทุกองค์ประกอบของวงจรให้สอดคล้องกับสมดุลพลังงานอย่างสมบูรณ์

.

สมการของวงจรที่กำลังพิจารณานี้แสดงถึงกฎการอนุรักษ์พลังงาน มันตามมาจากมัน

หลังจากการทดแทนที่เหมาะสมแล้ว สมการสมดุลกำลังสามารถแสดงเป็นได้

สมการนี้ในรูปแบบทั่วไปเป็นการแสดงออกถึงกฎการอนุรักษ์พลังงานในวงจรไฟฟ้าตามแนวคิดเรื่องกำลัง

กฎ

โดยที่ในวงปิด แรงดันไฟฟ้าที่ระบุไว้ในองค์ประกอบของวงจรหมายถึง

,
,

,
,
.

2.12.9 การประยุกต์ใช้กฎหมายอนุรักษ์พลังงานในการคำนวณวงจรไฟฟ้า

☻ สมการที่กำหนดของกฎการอนุรักษ์พลังงานและกฎของเคอร์ชอฟใช้เฉพาะกับกระแสเสมือนที่อยู่นิ่ง ซึ่งวงจรดังกล่าวไม่ใช่แหล่งกำเนิดรังสีของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า สมการของกฎการอนุรักษ์พลังงานช่วยให้เราสามารถวิเคราะห์การทำงานของวงจรไฟฟ้าวงจรเดียวจำนวนมากทั้งกระแสสลับและกระแสตรงในรูปแบบที่เรียบง่ายและมองเห็นได้

สมมติว่าค่าคงที่
เท่ากับศูนย์ทีละรายการหรือรวมกัน คุณสามารถคำนวณตัวเลือกต่างๆ สำหรับวงจรไฟฟ้า รวมถึงเวลาได้ด้วย
และ
- ตัวเลือกบางประการสำหรับการคำนวณวงจรดังกล่าวมีดังต่อไปนี้

2.12.10 เชน
ที่

☻ วงจรเดี่ยวซึ่งผ่านตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุถูกชาร์จจากแหล่งที่มี EMF คงที่ (
- ได้รับการยอมรับ:
,
,
และยัง
ที่
- ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว กฎการอนุรักษ์พลังงานสำหรับวงจรที่กำหนดสามารถเขียนได้ในรูปแบบที่เทียบเท่าต่อไปนี้

,

,

.

จากการแก้สมการสุดท้ายจะได้ดังนี้

,
.

2.12.11 โซ่
ที่

☻ วงจรเดี่ยวซึ่งมีแหล่งกำเนิด EMF คงที่ (
) ปิดองค์ประกอบ และ - ได้รับการยอมรับ:
,
,
และยัง
ที่
- ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว กฎการอนุรักษ์พลังงานสำหรับวงจรที่กำหนดสามารถแสดงได้ในเวอร์ชันที่เทียบเท่าต่อไปนี้

,

,

.

จากการแก้สมการสุดท้ายดังต่อไปนี้

.

2.12.12 โซ่
ที่
และ

☻ วงจรเดี่ยวที่ไม่มีแหล่งกำเนิด EMF และไม่มีตัวต้านทานซึ่งมีตัวเก็บประจุที่มีประจุ สั้นลงเป็นองค์ประกอบอุปนัย - ได้รับการยอมรับ:
,
,
,
,
และเมื่อไรด้วย

และ
- ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว กฎการอนุรักษ์พลังงานสำหรับวงจรที่กำหนดโดยคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่า

,

,

.

สมการสุดท้ายสอดคล้องกับการแกว่งที่ไม่มีการหน่วงอิสระ จากวิธีแก้ปัญหาของเขามีดังนี้

,
,

,
,
.

วงจรนี้เป็นวงจรออสซิลเลเตอร์

2.12.13 โซ่อาร์แอลซีที่

☻ วงจรเดี่ยวที่ไม่มีแหล่งกำเนิด EMF ซึ่งมีตัวเก็บประจุที่มีประจุ กับปิดองค์ประกอบวงจร R และ L ยอมรับแล้ว:
,
และเมื่อไรด้วย

และ
- ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว กฎการอนุรักษ์พลังงานสำหรับวงจรที่กำหนดนั้นถูกต้องตามกฎหมาย โดยคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่า
สามารถเขียนได้ในรูปแบบต่อไปนี้

,

,

.

สมการสุดท้ายสอดคล้องกับการสั่นแบบหน่วงอิสระ จากวิธีแก้ปัญหาของเขามีดังนี้

,

,
,
,
.

วงจรนี้เป็นวงจรออสซิลเลเตอร์ที่มีองค์ประกอบกระจาย - ตัวต้านทานเนื่องจากพลังงานรวมของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าลดลงในระหว่างการสั่น

2.12.14 โซ่อาร์แอลซีที่

☻ วงจรเดียว อาร์ซีแอลเป็นวงจรออสซิลลาทอรีที่มีองค์ประกอบกระจาย ตัวแปร EMF ทำหน้าที่ในวงจร
และกระตุ้นการสั่นบังคับในนั้น รวมถึงการสั่นพ้องด้วย

ได้รับการยอมรับ:
- ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ กฎการอนุรักษ์พลังงานสามารถเขียนได้หลายฉบับที่เทียบเท่ากัน

,

,

,

จากการแก้สมการสุดท้ายเป็นไปตามที่การแกว่งของกระแสในวงจรถูกบังคับและเกิดขึ้นที่ความถี่ของแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่มีประสิทธิผล
แต่ด้วยการเปลี่ยนเฟสที่สัมพันธ์กับมัน ดังนั้น

,

ที่ไหน – การเปลี่ยนเฟส ค่าที่กำหนดโดยสมการ

.

กำลังไฟฟ้าที่จ่ายให้กับวงจรจากแหล่งกำเนิดนั้นแปรผัน

ค่าเฉลี่ยของกำลังนี้ในช่วงการแกว่งหนึ่งคาบจะถูกกำหนดโดยนิพจน์

.

รูปที่ 2.12.14

เสียงสะท้อนของการเสพติด

ดังนั้นกำลังไฟฟ้าที่ส่งออกจากแหล่งกำเนิดไปยังวงจรจึงถูกกำหนดโดยการเปลี่ยนเฟส แน่นอนว่าหากไม่มีอยู่ กำลังที่ระบุจะกลายเป็นค่าสูงสุดและสอดคล้องกับเสียงสะท้อนในวงจร สามารถทำได้เนื่องจากความต้านทานของวงจร ในกรณีที่ไม่มีการเปลี่ยนเฟส จะใช้ค่าต่ำสุดเท่ากับความต้านทานแบบแอคทีฟเท่านั้น

.

ตามมาว่าตรงตามเงื่อนไขที่มีการสั่นพ้อง

,
,
,

ที่ไหน – ความถี่เรโซแนนซ์

ในระหว่างการบังคับการแกว่งของกระแส แอมพลิจูดจะขึ้นอยู่กับความถี่

.

ค่าแอมพลิจูดเรโซแนนซ์จะเกิดขึ้นได้หากไม่มีการเปลี่ยนเฟส
และ
- แล้ว

,

ในรูป 2.12.14 แสดงกราฟเรโซแนนซ์
ระหว่างการบังคับออสซิลเลชั่นในวงจร RLC

2.12.15 พลังงานกลในวงจรไฟฟ้า

☻ พลังงานกลตื่นเต้นกับองค์ประกอบระบบเครื่องกลไฟฟ้าพิเศษของวงจร ซึ่งเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านองค์ประกอบเหล่านั้นจะทำงานทางกล สิ่งเหล่านี้อาจเป็นมอเตอร์ไฟฟ้าเครื่องสั่นแม่เหล็กไฟฟ้า ฯลฯ กระแสไฟฟ้าในองค์ประกอบเหล่านี้กระตุ้นแรงหรือช่วงเวลาของแรงภายใต้อิทธิพลของการเคลื่อนไหวเชิงเส้นเชิงมุมหรือการสั่นเกิดขึ้นและองค์ประกอบระบบเครื่องกลไฟฟ้ากลายเป็นพาหะของพลังงานกล

ตัวเลือกสำหรับการใช้งานทางเทคนิคขององค์ประกอบระบบเครื่องกลไฟฟ้านั้นแทบจะไร้ขีดจำกัด แต่ไม่ว่าในกรณีใดปรากฏการณ์ทางกายภาพเดียวกันก็เกิดขึ้น - การแปลงพลังงานสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพลังงานกล

.

สิ่งสำคัญคือต้องเน้นว่าการเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นภายใต้เงื่อนไขของวงจรไฟฟ้าและการปฏิบัติตามกฎการอนุรักษ์พลังงานอย่างไม่มีเงื่อนไข ควรคำนึงว่าองค์ประกอบระบบเครื่องกลไฟฟ้าของวงจรสำหรับวัตถุประสงค์และการออกแบบทางเทคนิคเป็นอุปกรณ์กักเก็บพลังงานสำหรับสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
- มันสะสมอยู่บนชิ้นส่วนคาปาซิทีฟหรืออุปนัยภายในขององค์ประกอบระบบเครื่องกลไฟฟ้า ซึ่งระหว่างนั้นปฏิกิริยาทางกลจะเกิดขึ้น ในกรณีนี้กำลังทางกลขององค์ประกอบวงจรไฟฟ้าเครื่องกลไม่ได้ถูกกำหนดโดยพลังงาน
และอนุพันธ์ของเวลา เช่น ความรุนแรงของการเปลี่ยนแปลงร

.

ภายในองค์ประกอบนั้นเอง

,

,

ดังนั้นในกรณีของวงจรอย่างง่าย เมื่อแหล่งกำเนิด EMF ภายนอกถูกปิดเฉพาะกับองค์ประกอบระบบเครื่องกลไฟฟ้าเท่านั้น กฎการอนุรักษ์พลังงานจะแสดงในรูปแบบ โดยคำนึงถึงการสูญเสียความร้อนของพลังงานจากแหล่งบุคคลที่สามอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ในกรณีของวงจรที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งมีอุปกรณ์กักเก็บพลังงานสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเพิ่มเติม ว

.

กฎการอนุรักษ์พลังงานเขียนว่า
และ
เมื่อพิจารณาแล้วว่า

.

สมการสุดท้ายสามารถเขียนได้เป็น
ในวงจรอย่างง่าย

.

แล้ว

วิธีการที่เข้มงวดยิ่งขึ้นนั้นต้องคำนึงถึงกระบวนการเสียดสีซึ่งจะช่วยลดกำลังทางกลที่เป็นประโยชน์ขององค์ประกอบระบบเครื่องกลไฟฟ้าของวงจรอีกด้วย

ขนาด : px

เริ่มแสดงจากหน้า:

1 การฝึกอบรมขั้นต่ำในวิชาฟิสิกส์ หัวข้อฟิสิกส์ กฎการอนุรักษ์พลังงานในวงจรไฟฟ้า คำถาม พิจารณาวงจรไฟฟ้าที่อาจมีแบตเตอรี่ ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และตัวเหนี่ยวนำ สูตรสำหรับพลังงานของตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำ กำหนดกฎการอนุรักษ์พลังงานสำหรับวงจรไฟฟ้า โดยวิธีใด การทำงานของแบตเตอรี่ถูกกำหนดไว้หรือไม่? เมื่อไหร่จะเป็นบวก? เมื่อไหร่จะติดลบ? 4 ธาตุไฟฟ้าใดทำให้เกิดความร้อน? 5 กำหนดกฎของจูล-เลนซ์ 6 ความร้อน Q ที่สร้างโดยตัวต้านทาน ณ เวลาใดๆ จะถูกกำหนดได้อย่างไรว่ากระแส I ไหลผ่านหรือไม่ 7 สูตรใดกำหนดอัตราการเปลี่ยนแปลงพลังงานของตัวเก็บประจุ 8 สูตรใดกำหนดอัตราการเปลี่ยนแปลงพลังงานของตัวเหนี่ยวนำ งานที่เป็นไปได้ทั้งหมดสำหรับวงจรคลาส 5 รูปที่ ปัญหา ในวงจรที่แสดงในรูปที่ 1 องค์ประกอบทั้งหมดถือได้ว่าเหมาะสมที่สุด พารามิเตอร์ขององค์ประกอบต่างๆ จะถูกระบุในรูป ก่อนที่สวิตช์จะปิด จะไม่มีกระแสไฟฟ้าเข้า วงจร คีย์ K ปิดอยู่ระยะหนึ่ง t แล้วเปิด) กระแสผ่านคอยล์ทันทีหลังจากเปิดคีย์เป็นเท่าใด) แหล่งที่มาจะทำงานอะไรตลอดระยะเวลาที่ทำการทดลอง?) จำนวนเท่าใด ความร้อนจะถูกปล่อยออกมาในวงจรตลอดระยะเวลาการทดลองหรือไม่? 4) ความร้อนจะถูกปล่อยออกมาในวงจรในช่วงเวลา t เท่าใด ปัญหาในวงจรไฟฟ้าที่แสดงในรูปที่ 1 องค์ประกอบทั้งหมดถือได้ว่าเหมาะสม ก่อนที่คีย์จะปิด จะไม่มีกระแสไฟในวงจร การทดลอง (ในช่วงเวลาที่กุญแจถูกปิดและในช่วงเวลาที่กุญแจถูกเปิด) ปริมาณความร้อน Q ที่ถูกปล่อยออกมาในวงจร จงหาเวลา ปัญหาในวงจรไฟฟ้าดังรูปทั้งหมด องค์ประกอบต่างๆ ถือว่าเหมาะ ก่อนที่กุญแจจะถูกปิด ไม่มีกระแสไฟในวงจร กุญแจ K ถูกปิดไประยะหนึ่งแล้วจึงเปิดขึ้น ปรากฎว่า ระหว่างที่กุญแจถูกปิด และในระหว่างเวลานั้น ในขณะที่กุญแจเปิดอยู่ จะมีการปล่อยความร้อนในวงจรในปริมาณเท่ากัน ประจุใดไหลผ่านแหล่งกำเนิดในช่วงเวลาที่กุญแจถูกปิด ตลอดการทดลอง ความร้อนถูกปล่อยออกมาในวงจรเท่าใด

2 ปัญหาที่ 4 ในวงจรไฟฟ้าที่แสดงในรูปที่ 3 องค์ประกอบทั้งหมดอยู่ในอุดมคติ ปุ่ม K เปิดอยู่ ความเหนี่ยวนำของขดลวด ความต้านทานของตัวต้านทาน ปุ่ม K ของแบตเตอรี่ถูกปิด แบตเตอรี่ทำงานได้น้อยกว่างานที่ทำในวินาทีถัดไป 5%) กำหนดเวลา) ความร้อนจะถูกปล่อยออกมาในวงจรในช่วงเวลาที่ 4 หลังจากปิดคีย์ K เท่าใด? ปัญหาที่ 5 ในวงจรไฟฟ้าที่แสดงในรูปที่ 1 องค์ประกอบทั้งหมดถือได้ว่าเหมาะสมที่สุด พารามิเตอร์ขององค์ประกอบต่างๆ ระบุไว้ในรูป ก่อนที่คีย์จะถูกปิด ไม่มีกระแสไฟฟ้าในวงจรอยู่พักหนึ่ง และ แล้วเปิดขึ้นมาพบว่าหลังจากเปิดกุญแจแล้วความร้อนในวงจรจะปล่อยออกมามากกว่าตอนปิดกุญแจถึง 2 เท่า จงหาอัตราส่วนของประจุที่ไหลผ่านแหล่งกำเนิดเมื่อปิดกุญแจกับประจุที่ไหลผ่านตัวต้านทาน หลังจากเปิดคีย์แล้ว งานที่ 6 ในวงจรไฟฟ้าที่แสดงในรูปที่ 1 องค์ประกอบทั้งหมดถือว่าเหมาะสมที่สุด พารามิเตอร์ขององค์ประกอบต่างๆ จะถูกระบุในรูป ก่อนที่คีย์จะถูกปิด กระแสไฟจะหายไปจากวงจร K ปิดอยู่ระยะหนึ่งแล้วเปิดออก ปรากฎว่า ประจุที่ไหลผ่านคอยล์เมื่อปิดกุญแจมีค่ามากกว่าประจุที่ไหลผ่านคอยล์หลังจากเปิดกุญแจแล้ว จงหาอัตราส่วนของเวลา ความร้อนที่ปล่อยออกมาในวงจรหลังจากเปิดกุญแจ ไปยังความร้อนที่ปล่อยออกมาในวงจรเมื่อกุญแจถูกปิด ปัญหาที่ 7 วงจรไฟฟ้าประกอบด้วยแบตเตอรี่ในอุดมคติที่มีแรงเคลื่อนไฟฟ้า ขดลวดเหนี่ยวนำ ตัวเก็บประจุที่มีความจุ C และตัวต้านทานที่มี ความต้านทานที่ไม่ทราบสาเหตุ (ภาพด้านขวา) ปุ่ม K ปิดอยู่ครู่หนึ่งแล้วเปิดขึ้น ในระหว่างที่ปิดปุ่มอยู่นั้นมีประจุไหลผ่านตัวต้านทาน q) ความร้อนที่ถูกปล่อยออกมาในวงจรในช่วงเวลานั้นมีค่าเท่าใด กุญแจถูกปิด?) หลังจากเปิดกุญแจแล้วความร้อนถูกปล่อยออกมาในวงจรจำนวนเท่าใด? วงจร - คลาส ปัญหาที่ 8 ในวงจรไฟฟ้าที่แสดงในรูปที่ ด้านซ้าย องค์ประกอบทั้งหมดอยู่ในอุดมคติ ในตอนแรกตัวเก็บประจุไม่ได้ถูกชาร์จ สวิตช์ K จะถูกปิดแล้วเปิดในขณะที่แรงดันไฟฟ้าบน ตัวเก็บประจุจะเท่ากัน เป็นที่ทราบกันดีว่าในขณะที่สวิตช์ K ปิดอยู่ กระแสไฟผ่านตัวต้านทานที่มีประจุความต้านทาน 6 C ความร้อนถูกปล่อยออกมาในวงจรขณะปิดสวิตช์ K เท่าใด ปัญหาที่ 9 ตัวต้านทานในวงจรจะปล่อยความร้อนออกมาเป็นจำนวนเท่าใด ดังรูปที่ ด้านขวา หลังจากเลื่อนปุ่ม K จากตำแหน่งหนึ่งไปอีกตำแหน่งหนึ่ง ละเลยความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ ปัญหา: ในวงจรไฟฟ้าที่แสดงในรูปด้านซ้ายองค์ประกอบทั้งหมดอยู่ในอุดมคติ พลังงานของตัวเก็บประจุ) กำหนดการทำงานของแบตเตอรี่ได้หรือไม่? แบตเตอรี่จะอยู่ในสถานะใด) ความร้อนจะถูกปล่อยออกมาในวงจรเท่าใด? 4) อัตราการเปลี่ยนแปลงพลังงานของตัวเก็บประจุสูงสุดคือเท่าใด (ค่าสูงสุดในค่าสัมบูรณ์) คือเท่าใด?

3 ปัญหาในวงจรไฟฟ้าที่แสดงในรูปที่ ทางด้านขวาในช่วงเริ่มต้นปุ่ม K จะถูกปิด หลังจากเปิดปุ่มแล้ว ปริมาณความร้อนจะถูกปล่อยออกมาบนตัวต้านทาน Q) ความร้อนจะถูกปล่อยออกมาบนตัวต้านทานเท่าใด ?) แรงเคลื่อนไฟฟ้าของแบตเตอรี่เป็นเท่าใด? ทราบความต้านทานและการเหนี่ยวนำของขดลวด ละเลยความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ ปัญหา ในวงจรที่แสดงในภาพด้านซ้ายโดยที่สวิตช์ K เปิดอยู่ ตัวเก็บประจุที่มีความจุ C จะถูกชาร์จเข้ากับแรงดันไฟฟ้า U และตัวเก็บประจุด้วย ความจุ C ถูกชาร์จเข้ากับแรงดันไฟฟ้า U คีย์ K ถูกปิด) กระแสไฟฟ้าในวงจรจะเท่ากับเท่าใดหลังจากปิดคีย์ K (ระบุทิศทาง)?) กำหนดอัตราการเปลี่ยนแปลงพลังงานของตัวเก็บประจุด้วยความจุ C ทันทีหลังจากปิดคีย์ K?) กำหนดขนาดและเครื่องหมายของประจุของแผ่นด้านซ้ายของตัวเก็บประจุด้วยความจุ C ในสถานะคงที่? 4) ประจุใดจะไหลผ่านตัวต้านทานที่มีความต้านทาน (ระบุทิศทาง) 5) ค้นหาการเปลี่ยนแปลงพลังงานของตัวเก็บประจุด้วยความจุ C? 6) ความร้อนจะถูกปล่อยออกมาในวงจรเท่าใด? 7) ตัวต้านทานจะสร้างความร้อนได้เท่าใด? งาน ในวงจรที่แสดงในรูปด้านขวา ตัวเก็บประจุที่มีความจุ C ถูกชาร์จเข้ากับแรงดันไฟฟ้า U และตัวเก็บประจุที่มีความจุ C ถูกชาร์จเข้ากับแรงดันไฟฟ้า U (รูปด้านขวา) แผ่นที่มีประจุคล้ายกันนั้นเชื่อมต่อกันด้วยตัวต้านทาน . ปิดคีย์ K ไว้สักพักแล้วเปิด) ให้หากระแสไฟฟ้าในวงจรทันทีหลังจากปิดคีย์ K (ระบุทิศทาง)) ความร้อนที่ปล่อยออกมาในวงจรจะมีปริมาณเท่าใดหากขณะเปิดสวิตช์ K แล้ว กระแสไฟฟ้าในวงจรน้อยกว่าเดิมหลายเท่า? ปัญหาที่ 4 ในวงจรที่แสดงในรูปที่ด้านซ้าย องค์ประกอบทั้งหมดอยู่ในอุดมคติ ในช่วงเวลาเริ่มต้น ปุ่ม K และ K จะเปิดอยู่ ตัวเก็บประจุจะไม่ถูกชาร์จพร้อมกัน) ค้นหากระแสเริ่มต้นผ่าน แบตเตอรี่แต่ละก้อน) หาประจุของตัวเก็บประจุในสภาวะคงตัว) หาปริมาณงานรวมของแบตเตอรี่ 4 ) หลังจากปิดสวิตซ์แล้วจะถูกปล่อยความร้อนออกทั่วทั้งวงจรเท่าใด สมมติว่าและปัญหาที่ 5 วงจรไฟฟ้าประกอบด้วยแบตเตอรี่ที่มีแรงเคลื่อนไฟฟ้าและความต้านทานภายใน r ตัวเก็บประจุที่มีความจุ C และตัวต้านทานที่มีความต้านทาน 5r คีย์ K จะถูกปิดแล้วเปิดในขณะที่กระแสผ่านตัวเก็บประจุและ ตัวต้านทานจะถูกเปรียบเทียบตามขนาด) แหล่งกำเนิดพลังงานจะพัฒนาทันทีเท่าใดก่อนที่จะเปิดกุญแจ) หลังจากเปิดกุญแจแล้ว ความร้อนจะถูกปล่อยออกมาในวงจรเท่าใด

4 ปัญหาที่ 6 ในวงจรไฟฟ้าที่แสดงในรูปที่ด้านซ้าย องค์ประกอบทั้งหมดอยู่ในอุดมคติ คีย์ K เปิดในตอนแรก ไม่มีกระแสในวงจร คีย์ K ถูกปิด เป็นที่ทราบกันดีว่าในช่วงเวลาที่มีการสร้างกระแสในวงจร ปริมาณความร้อน Q ถูกปล่อยออกมาในวงจร จงหาขนาดของประจุที่ไหลผ่านแต่ละขดลวดในช่วงเวลานี้ ปัญหาที่ 7 วงจรไฟฟ้าประกอบด้วยขดลวดเหนี่ยวนำ ตัวต้านทาน แบตเตอรี่ที่มีแรงเคลื่อนไฟฟ้า และค่าภายในที่ไม่รู้จัก ความต้านทาน (รูป*) ปุ่ม K ปิดอยู่ครู่หนึ่งแล้วเปิดขึ้น ในระหว่างที่ปิดปุ่ม ปริมาณความร้อน Q จะถูกปล่อยออกมาในวงจร และหลังจากเปิดปุ่ม ปริมาณ Q จะถูกปล่อยออกมา วงจร) หากระแสไฟฟ้าที่ผ่านขดลวดในขณะที่กุญแจถูกเปิด) จงหาประจุที่ไหลผ่านขดลวดในช่วงเวลาที่กุญแจถูกปิด ภารกิจที่ 8 วงจรไฟฟ้าประกอบด้วยขดลวดเหนี่ยวนำ ตัวต้านทาน แบตเตอรี่ที่มี EMF และ ความต้านทานภายในที่ไม่รู้จัก (รูปด้านซ้าย) ปุ่ม K ปิดอยู่ระยะหนึ่งแล้วเปิดออก ในระหว่างที่ปุ่มถูกปิด ประจุ q ไหลผ่านแหล่งกำเนิด และพลังงาน W ถูกเก็บไว้ในขดลวด) จงหาปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมา ในวงจรขณะปิดกุญแจ) ประจุใดไหลผ่านคอยล์เมื่อปิดกุญแจ? ปัญหาที่ 9 ในวงจรไฟฟ้าดังรูปด้านขวา ปุ่ม K ปิดอยู่ ปุ่ม K เปิดอยู่ หลังจากนั้นแบตเตอรี่ที่มีแรงเคลื่อนไฟฟ้าได้ทำงาน A และปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาในวงจรคือ Q) ค้นหาความจุ ของตัวเก็บประจุ C) จงหาความเหนี่ยวนำของขดลวดแรงเคลื่อนไฟฟ้าของแบตเตอรี่และความต้านทานของตัวต้านทานโดยพิจารณาจากปัญหา วงจรไฟฟ้าประกอบด้วยแบตเตอรี่ในอุดมคติที่มีแรงเคลื่อนไฟฟ้า ตัวเก็บประจุแบบแบน และตัวต้านทาน วางขนานกับแผ่นของตัวเก็บประจุซึ่งมีปริมาตรครึ่งหนึ่งของตัวเก็บประจุ (รูปซ้าย) ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของไดอิเล็กทริกเท่ากัน ความจุของตัวเก็บประจุอากาศคือ C แผ่นจะถูกถอดออกอย่างรวดเร็ว) งานทางกลใดที่ A ควรเป็น ดำเนินการถอดเพลตออกจากตัวเก็บประจุอย่างรวดเร็ว?) หลังจากถอดเพลตแล้ว Q จะปล่อยความร้อนออกมาเท่าใดในวงจร? ปัญหา วงจรไฟฟ้าประกอบด้วยแบตเตอรี่ในอุดมคติที่มีแรงเคลื่อนไฟฟ้า ตัวเก็บประจุแบบแบน และตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุอากาศคือ C จานจะถูกลบออกอย่างรวดเร็ว) งานทางกลใดที่สูบลมควรทำเพื่อถอดแผ่นออกจากตัวเก็บประจุอย่างรวดเร็ว) Q ความร้อนจะปล่อยออกมาในวงจรจำนวนเท่าใดหลังจากถอดแผ่นออก?

5 พลังงานตัวเก็บประจุ: W C CU qu q C ตอบคำถาม I ФI Ф พลังงานคอยล์: W โดยที่ Ф คือฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านขดลวด งานของ A B ของแบตเตอรี่ทั้งหมดที่รวมอยู่ในวงจรจะไปที่การปล่อยความร้อน Q ในวงจรไฟฟ้า วงจรและการเปลี่ยนแปลง W ของวงจรพลังงานนี้: AB Q W พลังงานของวงจรเท่ากับผลรวมของพลังงานของตัวเก็บประจุทั้งหมดและตัวเหนี่ยวนำทั้งหมด AB q* โดยที่ q * โมดูลัสของประจุที่ไหลผ่านแบตเตอรี่ การทำงานของแบตเตอรี่เป็นบวก (เครื่องหมาย “+” จะถูกวางไว้) หากแบตเตอรี่อยู่ในโหมดการทำงาน และค่าลบ (เครื่องหมายถูกวางไว้) หากแบตเตอรี่อยู่ในสถานะการชาร์จใหม่ 4 เฉพาะตัวต้านทาน 5 หากกระแสตรงฉันไหลผ่านตัวต้านทานด้วย ความต้านทาน จากนั้นปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมา U ในช่วงเวลาจะเท่ากับ Q I U I โดยที่ U I U t 6 Q I t t t U t I tt โดยที่ผลรวมจะดำเนินการในช่วงเวลาเล็ก ๆ ทั้งหมด t ในช่วงเวลาหนึ่ง W t U t I t P t โดยที่เครื่องหมาย “+” จะถูกวางไว้หากตัวเก็บประจุกำลังชาร์จ และเครื่องหมายจะถูกวางไว้หาก 7 C C C C ตัวเก็บประจุถูกคายประจุ 8 W t U t I t โดยที่ U t t ฉัน t ปัญหา) t) t ปัญหา t) t t 4) t ปัญหา ปัญหา Q 4)) 4) 4C) 6 4) ปัญหา 4 ปัญหา 5 8)) Q4 5 5 ปัญหา 6 ปัญหา 7) 8 Q) 4 q Q) Q q ) Q C ปัญหา 8 ปัญหา 9 4 C 9 C ปัญหา C แบตเตอรี่จะอยู่ในสถานะชาร์จใหม่) C q C อัตราการเปลี่ยนแปลงพลังงานสูงสุดของตัวเก็บประจุจะอยู่ในขณะนี้ทันทีหลังจากปิดสวิตช์

6 Q) Q Q) ปัญหา ปัญหา U) (ทวนเข็มนาฬิกา) U) (เครื่องหมายลบแสดงว่าพลังงานของตัวเก็บประจุลดลง ณ เวลาที่กำหนด)) 4 CU 4) 9 CU (ทวนเข็มนาฬิกา) 4 5) 45 CU 6 ) 7 8 CU 7) 9 4 CU) U) CU ปัญหาปัญหา 4) ฉันและฉัน 7 5) qc C, qc C และ q C C 6 74) AB C) QC 6 ปัญหา 5 5)) 7r ​​​​98 C ปัญหา 6 Q 9 q 4 8 และ Q q 4 Q))) q W) Q Q Q q W A 8) C) Q A 9 4)) Amech Amech 8 C) C) Q 8 Q C C ปัญหา 7 ปัญหา 8 ปัญหา 9 ปัญหา ปัญหา รวบรวมโดย: MA Penkin ครู FZFTSH ที่ MIPT

I. V. Yakovlev วัสดุทางฟิสิกส์ MathUs.ru ปริมาณความร้อน ตัวเก็บประจุ แผ่นงานนี้กล่าวถึงปัญหาในการคำนวณปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาในวงจรที่ประกอบด้วยตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ

I. V. Yakovlev วัสดุทางฟิสิกส์ MathUs.ru ปริมาณความร้อน คอยล์ เอกสารงานนี้กล่าวถึงปัญหาในการคำนวณปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาในวงจรที่ประกอบด้วยตัวต้านทานและคอยล์

I. V. Yakovlev วัสดุทางฟิสิกส์ MathUs.ru สารบัญการเชื่อมต่อของตัวเก็บประจุ 1 All-Russian Olympiad สำหรับเด็กนักเรียนในวิชาฟิสิกส์ ..................... 3 2 Moscow Physics Olympiad ... ... ....................

005-006 ร ปี., ชั้นเรียน. ฟิสิกส์. ไฟฟ้าสถิต กฎของกระแสตรง คำถามทดสอบ เพราะเหตุใดเส้นสนามไฟฟ้าจึงไม่สามารถตัดกันได้ ที่จุดยอดตรงข้ามสองจุดของสี่เหลี่ยมจัตุรัส

I. V. Yakovlev วัสดุทางฟิสิกส์ MathUs.ru สารบัญ ไดโอดและตัวเก็บประจุ 1 ไดโอดในอุดมคติ................................ ... ... 1 2 ไดโอดที่ไม่สมบูรณ์........................................ 2 1 อุดมคติ

I. V. Yakovlev วัสดุทางฟิสิกส์ MathUs.ru การสั่นของแม่เหล็กไฟฟ้า ปัญหาที่ 1 (MFO, 2014, 11) ตัวเก็บประจุที่มีประจุเริ่มคายประจุผ่านตัวเหนี่ยวนำ ภายในสองมิลลิวินาทีจะเป็นไฟฟ้า

5. คำถามเกี่ยวกับการสั่นสะเทือนทางไฟฟ้า สมการเชิงอนุพันธ์ที่อธิบายการแกว่งอิสระของประจุตัวเก็บประจุในวงจรออสซิลเลเตอร์มีรูปแบบ Aq + Bq = 0 โดยที่ A และ B ทราบค่าคงที่เชิงบวก

ระเบียบวิธีในการสอนการแก้ปัญหาหลายระดับโดยใช้ตัวอย่างหัวข้อ ตัวเก็บประจุ จากง่ายไปซับซ้อน Sokalina Alexandra Nikolaevna MBOU โรงเรียนมัธยม 6 บรรทัด 1 การอัปเดตความรู้ ตัวเก็บประจุ; ความจุของตัวเก็บประจุ

I. V. Yakovlev วัสดุทางฟิสิกส์ MathUs.ru การเหนี่ยวนำตัวเอง ปล่อยให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดเปลี่ยนแปลงตามเวลา สนามแม่เหล็กสลับของกระแสที่ฉันสร้างสนามไฟฟ้าเอ็ดดี้

งาน A24 ในฟิสิกส์ 1. กราฟแสดงเวลาขึ้นอยู่กับความแรงของกระแสไฟฟ้าสลับ I ที่ไหลผ่านขดลวดโดยมีความเหนี่ยวนำ 5 มิลลิวินาที โมดูลัสของแรงเคลื่อนไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำตัวเองคืออะไร

บทที่ 8 วงจรออสซิลเลเตอร์ การอนุรักษ์พลังงาน 1. ในวงจรการสั่นในอุดมคติ กระแสสูงสุดในวงจรคือ I 0 ค้นหาประจุสูงสุดบนตัวเก็บประจุที่มีความจุ C ถ้าตัวเหนี่ยวนำ

I. V. Yakovlev วัสดุทางฟิสิกส์ MathUs.ru แผ่นเคลื่อนย้ายได้ปัญหา 1. (MIPT, 2004) ในวงจรที่แสดงในรูปแบตเตอรี่ที่มีแรงเคลื่อนไฟฟ้าคงที่ E เชื่อมต่อผ่านตัวต้านทานกับตัวนำที่เหมือนกันสองตัว

ศักยภาพ 1.60. ในสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอซึ่งมีความเข้ม E = 1 kV/m ประจุ q = 50 nL จะถูกเคลื่อนที่ที่ระยะ l = 12 ซม. ที่มุม = 60 0 ไปยังเส้นแรง กำหนดงาน A ของสนามเมื่อเคลื่อนย้าย

ค1.1. ภาพถ่ายแสดงวงจรไฟฟ้าที่ประกอบด้วยตัวต้านทาน ลิโน่ สวิตช์ โวลต์มิเตอร์แบบดิจิทัลที่เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ และแอมมิเตอร์ ใช้กฎหมาย DC อธิบายวิธีการ

εเวอร์ชันสาธิตของภารกิจ Unified State Exam 2019 งานที่ 18 วงจรไฟฟ้าในรูปประกอบด้วยแหล่งกำเนิดกระแสที่มีแรงเคลื่อนไฟฟ้า ε และความต้านทานภายใน r และวงจรภายนอกของตัวต้านทานที่เหมือนกันสองตัวที่มีความต้านทาน

ในวงจรในรูป ความต้านทานของตัวต้านทานและความต้านทานรวมของลิโน่มีค่าเท่ากับ R, แรงเคลื่อนไฟฟ้าของแบตเตอรี่เท่ากับ E, ความต้านทานภายในมีค่าเล็กน้อย (r = 0) พวกเขาประพฤติตนอย่างไร (เพิ่มขึ้น ลดลง คงอยู่)

14. ความจุไฟฟ้า ตัวเก็บประจุ 14.1 ความจุไฟฟ้าของตัวนำเดี่ยวคือเท่าใด? 14.2 ความจุไฟฟ้าวัดได้ในหน่วยใด 14.3 ความจุไฟฟ้าของทรงกลมนำไฟฟ้าเดี่ยวคำนวณอย่างไร

แนวทางแก้ไขและเกณฑ์การประเมิน ปัญหาที่ 1 ชิงช้าสวรรค์ที่มีรัศมี R = 60 ม. หมุนด้วยความเร็วเชิงมุมคงที่ในระนาบแนวตั้ง ทำให้เกิดการหมุนเต็มวงในเวลา T = 2 นาที ในขณะที่ชั้น

วงจรออสซิลเลเตอร์ประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุ มีการสังเกตการสั่นของแม่เหล็กไฟฟ้าแบบฮาร์มอนิกด้วยระยะเวลา T = 5 ms ในช่วงเริ่มต้น ประจุของตัวเก็บประจุจะสูงสุด

Mozhaev Viktor Vasilievich ผู้สมัครสาขาวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์รองศาสตราจารย์ภาควิชาฟิสิกส์ทั่วไปของสถาบันฟิสิกส์และเทคโนโลยีมอสโก (MIPT) องค์ประกอบไม่เชิงเส้นในวงจรไฟฟ้า ในบทความเฉพาะเจาะจง

Phystech Olympiad ในวิชาฟิสิกส์ 217 คลาส 11 ตั๋ว 11-3 รหัส 1 บนพื้นผิวเอียงเป็นมุม (cos 3/4) กับแนวนอนจะมีบล็อกติดอยู่กับสปริงที่ยืดหยุ่น ไร้น้ำหนัก และยาวเพียงพอ (ดู

บทที่ 5. ตัวเก็บประจุ ความจุของตัวเก็บประจุอากาศแบบเรียบจะเปลี่ยนไปอย่างไรหากพื้นที่ของเพลตลดลงด้วยปัจจัยหนึ่งและระยะห่างระหว่างพวกมันเพิ่มขึ้นด้วยปัจจัยหนึ่ง ลูกบอลนำไฟฟ้าที่มีประจุ q มีศักยภาพ

ฟิสิกส์ 15 Mozhaev Viktor Vasilievich ผู้สมัครสาขาวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์รองศาสตราจารย์ภาควิชาฟิสิกส์ทั่วไปของสถาบันฟิสิกส์และเทคโนโลยีมอสโก (MIPT) สมาชิกของคณะบรรณาธิการของวารสาร "Kvant" กระบวนการชั่วคราว

I. V. Yakovlev วัสดุทางฟิสิกส์ MathUs.ru หัวข้อการเหนี่ยวนำตนเองของตัวประมวลผลการตรวจสอบ Unified State: การเหนี่ยวนำตนเอง, การเหนี่ยวนำ, พลังงานสนามแม่เหล็ก การเหนี่ยวนำตัวเองเป็นกรณีพิเศษของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ปรากฎว่า

รูปแสดงวงจรไฟฟ้ากระแสตรง ความต้านทานภายในของแหล่งกำเนิดกระแสสามารถละเลยได้ สร้างความสอดคล้องระหว่างปริมาณทางกายภาพและสูตรที่สามารถคำนวณได้ (

การบ้านในหัวข้อ: ตัวเลือก "การสั่นสะเทือนทางไฟฟ้า" ในวงจรออสซิลเลเตอร์ ความเหนี่ยวนำของขดลวดคือ L = 0, H. ค่าปัจจุบันจะแปรผันตามกฎหมาย I(t) = 0.8sin(000t + 0.3) โดยที่ t คือเวลาเป็นวินาที

"กฎของกระแสตรง" กระแสไฟฟ้าคือการเคลื่อนที่ในทิศทางที่ได้รับคำสั่งของอนุภาคที่มีประจุ สำหรับการมีอยู่ของกระแสจำเป็นต้องมีเงื่อนไขสองประการ: การมีค่าใช้จ่ายฟรี; ความพร้อมใช้งานภายนอก

บทที่ 19 กระแสตรง การเชื่อมต่อของตัวนำ ภารกิจที่ 1 การถ่ายโอนสสารเกิดขึ้นเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน: 1) โลหะและเซมิคอนดักเตอร์ 2) เซมิคอนดักเตอร์และอิเล็กโทรไลต์ 3) ก๊าซ

งาน 4 การศึกษากระบวนการชั่วคราวในวงจรที่มีตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ วัตถุประสงค์ของงาน: เพื่อศึกษากฎของการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าเมื่อคายประจุตัวเก็บประจุเพื่อกำหนดค่าคงที่เวลาของวงจร R และ

งานของกระแสไฟฟ้า, กำลัง, กฎของจูลเลนซ์ 1. เวลาที่กระแสไฟฟ้า 5 A ไหลผ่านตัวนำคือเท่าไรหากที่แรงดันไฟฟ้าที่ปลาย 120 V ปริมาณความร้อนถูกปล่อยออกมาในตัวนำ ,

การสั่นทางไฟฟ้า ตัวอย่างการแก้ปัญหา ตัวอย่าง ในวงจรดังรูป สวิตช์ที่เดิมอยู่ในตำแหน่งที่เวลา t ถูกย้ายไปยังตำแหน่ง โดยละเลยความต้านทานของขดลวด

ฟิสิกส์. 0 คลาส เวอร์ชันสาธิต (90 นาที) งานเฉพาะเรื่องเชิงวินิจฉัยเพื่อเตรียมสอบ Unified State ในสาขาฟิสิกส์ 0 คลาส เวอร์ชันสาธิต (90 นาที) ส่วนสำหรับงานที่ 4 จะได้รับสี่รายการ

Phystech Olympiad ในวิชาฟิสิกส์เกรด 7 ตั๋ว -3 รหัส (ให้เลขานุการกรอก) บนพื้นผิวเอียงเป็นมุม (cos 3/4) ถึงขอบฟ้าจะมีบล็อกติดอยู่กับยางยืด ไร้น้ำหนัก และยาวเพียงพอ

อิเล็กโทรไดนามิกส์ 1. เมื่อเชื่อมต่อตัวต้านทานที่มีความต้านทานที่ไม่รู้จักกับแหล่งกำเนิดกระแสด้วยแรงเคลื่อนไฟฟ้า 10 V และความต้านทานภายใน 1 โอห์ม แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของแหล่งกำเนิดกระแสคือ 8 V ความแรงของกระแสคืออะไร?

ฟิสิกส์. 0 คลาส เวอร์ชันสาธิต 3 (90 นาที) งานเฉพาะเรื่องการวินิจฉัย 3 เพื่อเตรียมสอบ Unified State ในวิชาฟิสิกส์ในหัวข้อ “ไฟฟ้าพลศาสตร์” (ไฟฟ้าสถิต กระแสตรง และสนามแม่เหล็กของกระแส)

สถาบันการศึกษาระดับอุดมศึกษาของรัฐ "DONETSK NATIONAL TECHNICAL UNIVERSITY" รายงานห้องปฏิบัติการภาควิชาฟิสิกส์ การกำหนดความจุไฟฟ้าของตัวเก็บประจุและแบตเตอรี่ของตัวเก็บประจุเสร็จสมบูรณ์

ตัวเลือกที่ 1 1. วงจรออสซิลเลเตอร์ประกอบด้วยขดลวดที่มีความเหนี่ยวนำ 0.2 มก. และตัวเก็บประจุที่มีพื้นที่แผ่น 155 ซม. 2 ระยะห่างระหว่าง 1.5 มม. เมื่อรู้ว่าวงจรสะท้อนที่ความยาวคลื่น 630 เมตร

ความจุ. ตัวเก็บประจุตัวเลือกที่ 1 1. กำหนดรัศมีของทรงกลมด้วยความจุ 1 pf 3. เมื่อนำตัวเก็บประจุไดอิเล็กตริกอากาศที่มีประจุเข้าไปในช่องว่างระหว่างแผ่น แรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุ

I. V. Yakovlev วัสดุเกี่ยวกับฟิสิกส์ กฎของ MthUs.ru Kirchhoff ในบทความ “ EMF กฎของโอห์มสำหรับวงจรสมบูรณ์" เราได้มาจากกฎของโอห์มสำหรับส่วนที่ไม่สม่ำเสมอของวงจร (นั่นคือ ส่วนที่มีแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้า): ϕ

ค1.1. ใกล้กับแผ่นโลหะเล็กๆ ที่ติดตั้งบนขาตั้งฉนวน คาร์ทริดจ์โลหะเบาที่ไม่มีประจุถูกแขวนไว้บนด้ายไหม เมื่อต่อแผ่นเข้ากับขั้วไฟฟ้าแรงสูง

1 สถาบันการศึกษางบประมาณของรัฐ โรงเรียนมัธยม 447 เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก, เขต Kurortny, การตั้งถิ่นฐาน Molodezhnoe การแก้ปัญหาระดับ "C" ของการสอบ Unified State ในวิชาฟิสิกส์ "การคำนวณทางไฟฟ้าที่ซับซ้อน

งานเลื่อนออกไป (25) ในพื้นที่อวกาศซึ่งมีอนุภาคที่มีมวล 1 มก. และประจุ 2 10 11 C จะมีการสร้างสนามไฟฟ้าแนวนอนสม่ำเสมอ จุดแข็งของสนามนี้คืออะไรถ้า

ไฟฟ้าและแม่เหล็ก ตอนที่ 2 1. ตัวเก็บประจุของวงจรออสซิลเลเตอร์เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันคงที่ กราฟและแสดงการพึ่งพาเวลา t ของปริมาณทางกายภาพที่แสดงลักษณะเฉพาะ

18. อิเล็กโทรไดนามิกส์ (สร้างความสอดคล้องระหว่างกราฟและปริมาณทางกายภาพระหว่างปริมาณทางกายภาพ) 1. ตัวเก็บประจุที่ใช้แรงดันไฟฟ้า U จะถูกชาร์จเป็นประจุสูงสุด q

ปริญญาโท “ไฟฟ้าพลศาสตร์ ดี.ซี. งานและกำลังปัจจุบัน" 1. กระแสไฟฟ้าคงที่ไหลผ่านตัวนำ ปริมาณประจุที่ผ่านตัวนำจะเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป

ภารกิจที่ 1. สร้างความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณทางกายภาพที่อธิบายการไหลของกระแสตรงผ่านตัวต้านทานและสูตรสำหรับการคำนวณ สูตรใช้สัญลักษณ์ต่อไปนี้: ความต้านทาน R

บรรยายเรื่อง กฎของโอห์ม 26 โอห์มสำหรับคำถามเกี่ยวกับวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ตัวเหนี่ยวนำและความจุในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ วิธีไดอะแกรมเวกเตอร์ กฎของโอห์มสำหรับวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ เสียงสะท้อนแบบอนุกรมและแบบขนาน

1. ประจุบวก q 1 และ q 2 สองตัวอยู่ที่จุดที่มีเวกเตอร์รัศมี r 1 และ r 2 ค้นหาประจุลบ q 3 และเวกเตอร์รัศมี r 3 ของจุดที่ต้องวางไว้เพื่อให้แรงที่กระทำต่อ

ค1.1. รูปนี้แสดงวงจรไฟฟ้าที่ประกอบด้วยองค์ประกอบกัลวานิก ลิโน่ หม้อแปลง แอมมิเตอร์ และโวลต์มิเตอร์ ในช่วงเวลาเริ่มต้น แถบเลื่อนลิโน่จะอยู่ตรงกลาง

กฎของคูลอมบ์ F 4 r; F r r 4 r โดยที่ F คือแรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างประจุจุด q และ q; - E ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของตัวกลาง E ความแรงของสนามไฟฟ้าสถิตในสุญญากาศ อีความตึงเครียด

แนวทางแก้ไขปัญหาขั้นตอนสุดท้ายของการแข่งขันกีฬาโอลิมปิก "การทดสอบสูงสุด" ในสาขาอิเล็กทรอนิกส์ ชั้นเรียนปีการศึกษา 04/05 เพื่อวัดความแรงของกระแสและแรงดันตกในวงจรส่วนบุคคลของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ แอมมิเตอร์ และ

C1 “กระแสคงที่” รูปนี้แสดงวงจรไฟฟ้าที่มีแหล่งกำเนิดกระแส (ที่มีความต้านทานภายในไม่เป็นศูนย์) ตัวต้านทานสองตัว ตัวเก็บประจุ สวิตช์ K รวมถึงแอมมิเตอร์และโวลต์มิเตอร์ในอุดมคติ

การทดสอบระดับภูมิภาคทางฟิสิกส์ (ระดับโปรไฟล์) ข้อมูลจำเพาะ งานแต่ละเวอร์ชันประกอบด้วยสองส่วนและรวม 5 งานที่แตกต่างกันในรูปแบบและระดับของความซับซ้อน ส่วนที่ 1

1 ข้อมูลอ้างอิงกระแสไฟฟ้าตรง การกำหนดความแรงของกระแส ปล่อยให้ประจุ q ผ่านพื้นผิวบางจุดซึ่งมีพื้นที่ S ตั้งฉากกับประจุในแต่ละครั้ง จากนั้นจึงเรียกความแรงในปัจจุบัน

ตัวเลือกที่ 1 เมื่อทำงานในส่วนที่ 1 ให้เสร็จสิ้น ให้จดจำนวนงานที่กำลังทำ ตามด้วยจำนวนคำตอบหรือคำตอบที่เลือก ไม่จำเป็นต้องเขียนหน่วยของปริมาณทางกายภาพ 1. กระแสไฟฟ้าคงที่ไหลผ่านตัวนำ

DA Ivashkina, “การคำนวณพารามิเตอร์ของกระบวนการที่เกิดขึ้นในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงที่มีตัวเหนี่ยวนำ” “ภาคผนวกฟิสิกส์ของหนังสือพิมพ์ “ฉบับแรกของเดือนกันยายน””, 9/00, หน้า 4-9 เพิ่มรายละเอียดทั้งหมดลงในบทความแล้ว

งาน แนวทางแก้ไข และเกณฑ์การประเมินสำหรับขั้นตอนที่สองของโอลิมปิกอิเล็กทรอนิกส์สำหรับเด็กนักเรียน เมื่อแบตเตอรี่ของเซลล์ลัดวงจรจนมีความต้านทาน 9 โอห์ม กระแส A จะไหลในวงจรคือเท่าใด

กระทรวงศึกษาธิการของภูมิภาค STAVROPOL GOU SPO "วิทยาลัยการขนส่งทางรถไฟ Mineralovodsk" S.A. Ivan ELECTRICAL ENGINEERING คำแนะนำด้านระเบียบวิธีสำหรับการเรียนรู้เนื้อหาทางทฤษฎีและ

ปัญหา C4 หัวข้อ: “ไฟฟ้าพลศาสตร์” การแก้ปัญหาโดยสมบูรณ์จะต้องมีกฎและสูตร ซึ่งจำเป็นและเพียงพอสำหรับการแก้ปัญหา ตลอดจนการแปลงทางคณิตศาสตร์ การคำนวณด้วยตัวเลข

) รูปนี้แสดงตำแหน่งของประจุไฟฟ้า q, q และ 3q ที่จุดคงที่สามจุด แรงคูลอมบ์ที่เกิดขึ้นซึ่งกระทำต่อประจุ 3q, q q 3q r) หันไปทางขวา) หันไปทางซ้าย

ไฟฟ้าและแม่เหล็ก ไฟฟ้าสถิต ไฟฟ้าสถิตเป็นสาขาหนึ่งของพลศาสตร์ไฟฟ้าซึ่งมีการศึกษาคุณสมบัติและอันตรกิริยาของวัตถุที่มีประจุไฟฟ้านิ่งอยู่ เมื่อแก้ไขปัญหาไฟฟ้าสถิต

Nurusheva Marina Borisovna อาจารย์อาวุโส ภาควิชาฟิสิกส์ 023 NRNU MEPhI กระแสไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าคือการเคลื่อนที่โดยตรง (สั่ง) ของอนุภาคที่มีประจุ เงื่อนไขของการมีอยู่ของไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้าคงที่ ความแรงของกระแสไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าคงที่ กฎของแรงดันไฟฟ้า โอห์ม สำหรับส่วนของวงจร ความต้านทานไฟฟ้า ความต้านทานจำเพาะของสาร แรงเคลื่อนไฟฟ้า ภายใน

วิชาฟิสิกส์ขั้นต่ำสำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 10 ในครึ่งปีหลัง ครูฟิสิกส์ - Maria Vasilievna Turova อีเมล: [ป้องกันอีเมล]อ้างอิง : 1. หนังสือเรียนฟิสิกส์ เกรด 10. ผู้เขียน: G.Ya.Myakishev, B.B.

หัวข้องาน C1: ทุกส่วนของฟิสิกส์ทั่วไปตั้งแต่ "กลศาสตร์" ไปจนถึง "ฟิสิกส์ควอนตัม" ในงาน C1 คุณควรเขียนคำตอบโดยละเอียดเพื่ออธิบายกระบวนการทางกายภาพที่อธิบายไว้ในปัญหาและแนวทางการใช้เหตุผลของคุณ

โอลิมปิก "Kurchatov" 016 ปีการศึกษาที่ 17 ขั้นตอนสุดท้ายเกรด 11 ปัญหา 1 (5 คะแนน) ลูกเล็กมวล m กลิ้งลงมาจากด้านบนของสไลด์เรียบมวล M และความสูง H สไลด์อยู่บนพื้นผิวเรียบ

การสั่น การบรรยายครั้งที่ 3 เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ เพื่ออธิบายหลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ให้เราพิจารณาก่อนว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อขดลวดแบนหมุนในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ

สิ่งเหล่านี้เป็นรูปแบบหนึ่งของกฎการอนุรักษ์พลังงานและเป็นกฎพื้นฐานของธรรมชาติ

กฎข้อแรกของเคอร์ชอฟฟ์ เป็นผลมาจากหลักการความต่อเนื่องของกระแสไฟฟ้า ซึ่งการไหลของประจุทั้งหมดผ่านพื้นผิวปิดใดๆ จะเป็นศูนย์ กล่าวคือ จำนวนประจุที่ออกจากพื้นผิวนี้จะต้องเท่ากับจำนวนประจุที่เข้า พื้นฐานของหลักการนี้ชัดเจนเพราะว่า หากถูกละเมิดประจุไฟฟ้าภายในพื้นผิวจะหายไปหรือปรากฏขึ้นโดยไม่มีเหตุผลที่ชัดเจน

หากประจุเคลื่อนที่ภายในตัวนำ จะเกิดกระแสไฟฟ้าในตัว ขนาดของกระแสไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนแปลงได้เฉพาะในโหนดวงจรเท่านั้นเนื่องจาก การเชื่อมต่อถือเป็นตัวนำในอุดมคติ ดังนั้นหากคุณล้อมรอบโหนดด้วยพื้นผิวที่กำหนด ส(รูปที่ 1) จากนั้นประจุที่ไหลผ่านพื้นผิวนี้จะเหมือนกันกับกระแสในตัวนำที่สร้างโหนดและกระแสรวมในโหนดควรเท่ากับศูนย์

ในการเขียนกฎนี้ทางคณิตศาสตร์ จำเป็นต้องใช้ระบบสัญกรณ์สำหรับทิศทางของกระแสที่สัมพันธ์กับโหนดที่ต้องการ เราสามารถพิจารณากระแสที่มุ่งตรงไปยังโหนดว่าเป็นค่าบวก และจากโหนดนั้นเป็นค่าลบ จากนั้นสมการ Kirchhoff สำหรับโหนดในรูป 1 จะมีลักษณะเหมือนหรือ .

การสรุปข้างต้นให้เป็นจำนวนสาขาที่มาบรรจบกันที่โหนดตามอำเภอใจเราสามารถกำหนดได้ กฎข้อแรกของเคอร์ชอฟฟ์ ดังต่อไปนี้:

แน่นอนว่าทั้งสองสูตรมีความเท่าเทียมกันและการเลือกรูปแบบการเขียนสมการสามารถทำได้โดยพลการ

เมื่อเขียนสมการตามกฎข้อที่หนึ่งของ Kirchhoff ทิศทาง กระแสน้ำ ในสาขาของวงจรไฟฟ้า เลือก โดยปกติ โดยพลการ - ในกรณีนี้ ไม่จำเป็นด้วยซ้ำที่จะต้องพยายามให้กระแสในทิศทางที่แตกต่างกันปรากฏในทุกโหนดของวงจร อาจเกิดขึ้นได้ว่าที่โหนดใดๆ กระแสทั้งหมดของกิ่งก้านที่มาบรรจบกันในนั้นจะถูกมุ่งตรงไปยังโหนดหรือออกจากโหนด ดังนั้นจึงเป็นการละเมิดหลักการของความต่อเนื่อง ในกรณีนี้ในกระบวนการกำหนดกระแสหนึ่งหรือหลายกระแสจะกลายเป็นลบซึ่งจะบ่งชี้ว่ากระแสเหล่านี้ไหลในทิศทางตรงกันข้ามกับที่ยอมรับในตอนแรก

กฎข้อที่สองของเคอร์ชอฟฟ์ มีความเกี่ยวข้องกับแนวคิดเรื่องศักย์สนามไฟฟ้า เช่นเดียวกับงานที่ทำเมื่อเคลื่อนย้ายประจุจุดเดียวในอวกาศ หากการเคลื่อนไหวดังกล่าวเกิดขึ้นตามแนวปิดงานทั้งหมดเมื่อกลับไปยังจุดเริ่มต้นจะเป็นศูนย์ มิฉะนั้นหากข้ามวงจรจะสามารถรับพลังงานได้ซึ่งถือเป็นการละเมิดกฎการอนุรักษ์

แต่ละโหนดหรือจุดของวงจรไฟฟ้ามีศักยภาพในตัวเองและเราทำงานเมื่อเคลื่อนที่ไปตามวงปิดซึ่งจะเท่ากับศูนย์เมื่อกลับไปยังจุดเริ่มต้น คุณสมบัติของสนามไฟฟ้าศักย์นี้อธิบายกฎข้อที่สองของเคอร์ชอฟเมื่อใช้กับวงจรไฟฟ้า

เช่นเดียวกับกฎข้อแรกที่กำหนดไว้ในสองเวอร์ชันซึ่งเกี่ยวข้องกับความจริงที่ว่าแรงดันไฟฟ้าตกที่แหล่งกำเนิด EMF นั้นมีตัวเลขเท่ากับแรงเคลื่อนไฟฟ้า แต่มีเครื่องหมายตรงกันข้าม ดังนั้นหากสาขาใดมีความต้านทานและแหล่งกำเนิด EMF ซึ่งมีทิศทางสอดคล้องกับทิศทางของกระแสดังนั้นเมื่อเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ วงจรแรงดันตกคร่อมทั้งสองเทอมนี้จะถูกนำมาพิจารณาด้วยสัญญาณที่แตกต่างกัน หากแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมแหล่งกำเนิด EMF ถูกนำมาพิจารณาในส่วนอื่นของสมการ สัญญาณของมันจะสอดคล้องกับสัญญาณของแรงดันตกคร่อมความต้านทาน

ลองกำหนดทั้งสองตัวเลือก กฎข้อที่สองของเคอร์ชอฟฟ์ , เพราะ พวกมันมีความเท่าเทียมกันโดยพื้นฐาน:

บันทึก:เลือกเครื่องหมาย + ก่อนที่แรงดันตกคร่อมตัวต้านทานหากทิศทางของกระแสไหลผ่านและทิศทางของการบายพาสวงจรตรงกัน สำหรับแรงดันไฟฟ้าตกที่แหล่งกำเนิด EMF เครื่องหมาย + จะถูกเลือกหากทิศทางของบายพาสวงจรและทิศทางการกระทำของ EMF ตรงกันข้าม โดยไม่คำนึงถึงทิศทางของการไหลของกระแส

บันทึก:เลือกเครื่องหมาย + สำหรับ EMF หากทิศทางของการกระทำเกิดขึ้นพร้อมกับทิศทางของการบายพาสวงจรและสำหรับแรงดันไฟฟ้าบนตัวต้านทานเครื่องหมาย + จะถูกเลือกหากทิศทางของการไหลของกระแสและทิศทางของบายพาสตรงกัน

เช่นเดียวกับในกฎข้อแรกทั้งสองตัวเลือกนั้นถูกต้อง แต่ในทางปฏิบัติจะสะดวกกว่าที่จะใช้ตัวเลือกที่สองเพราะว่า การระบุสัญญาณของข้อกำหนดทำได้ง่ายกว่า

เมื่อใช้กฎของ Kirchhoff คุณสามารถสร้างระบบสมการอิสระสำหรับวงจรไฟฟ้าใดๆ และกำหนดพารามิเตอร์ที่ไม่รู้จักได้หากจำนวนไม่เกินจำนวนสมการ เพื่อให้เป็นไปตามเงื่อนไขความเป็นอิสระ สมการเหล่านี้ต้องถูกรวบรวมตามกฎเกณฑ์บางประการ

จำนวนสมการทั้งหมด เอ็นในระบบจะเท่ากับจำนวนสาขาลบด้วยจำนวนสาขาที่มีแหล่งที่มาปัจจุบันคือ .

นิพจน์ที่ง่ายที่สุดคือสมการตามกฎข้อที่หนึ่งของ Kirchhoff แต่จำนวนต้องไม่มากกว่าจำนวนโหนดลบหนึ่ง

สมการที่หายไปจะถูกรวบรวมตามกฎข้อที่สองของ Kirchhoff กล่าวคือ

มากำหนดกัน อัลกอริธึมสำหรับการสร้างระบบสมการ ตามกฎของเคอร์ชอฟ:

บันทึก:เครื่องหมายของ EMF จะถูกเลือกเป็นค่าบวกหากทิศทางของการกระทำนั้นสอดคล้องกับทิศทางของบายพาสโดยไม่คำนึงถึงทิศทางของกระแส และสัญญาณของแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทานจะเป็นค่าบวกหากทิศทางของกระแสในนั้นตรงกับทิศทางของบายพาส

ลองพิจารณาอัลกอริทึมนี้โดยใช้ตัวอย่างรูปที่ 2

ที่นี่ ลูกศรไฟบ่งชี้ทิศทางของกระแสที่เลือกแบบสุ่มในสาขาของวงจร กระแสในสาขา c ไม่สามารถเลือกได้ตามอำเภอใจเพราะ ที่นี่จะถูกกำหนดโดยการกระทำของแหล่งที่มาปัจจุบัน

จำนวนสาขาของห่วงโซ่คือ 5 และตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา หนึ่งในนั้นมีแหล่งกำเนิดปัจจุบัน ดังนั้นจำนวนสมการของเคอร์ชอฟทั้งหมดคือสี่

จำนวนโหนดในห่วงโซ่คือสาม ( ก, ขและ ค) ดังนั้นจำนวนสมการตามกฎข้อที่หนึ่ง Kirchhoff มีค่าเท่ากับสองและสามารถประกอบขึ้นสำหรับคู่ใดก็ได้ในสามโหนดนี้ ปล่อยให้สิ่งเหล่านี้เป็นปม กและ ข, แล้ว

ตามกฎข้อที่สองของ Kirchhoff คุณต้องสร้างสมการสองสมการ โดยรวมแล้วสามารถสร้างวงจรได้หกวงจรสำหรับวงจรไฟฟ้านี้ จากตัวเลขนี้จำเป็นต้องยกเว้นวงจรที่ปิดตามสาขาที่มีแหล่งกำเนิดกระแสไฟ จากนั้นจะมีรูปทรงที่เป็นไปได้เพียงสามแบบเท่านั้น (รูปที่ 2) โดยการเลือกคู่ใดๆ จากทั้งสามรายการ เราสามารถรับประกันได้ว่าสาขาทั้งหมดยกเว้นสาขาที่มีแหล่งที่มาปัจจุบันจะตกอยู่ในวงจรอย่างน้อยหนึ่งวงจร เรามาหยุดที่วงจรแรกและวงจรที่สองแล้วกำหนดทิศทางการเคลื่อนที่ของพวกมันโดยพลการดังแสดงในรูปด้วยลูกศร แล้ว

แม้ว่าจะต้องยกเว้นสาขาทั้งหมดที่มีแหล่งที่มาปัจจุบันเมื่อเลือกวงจรและเขียนสมการ แต่กฎข้อที่สองของ Kirchhoff ก็ถูกปฏิบัติตามด้วยเช่นกัน หากจำเป็นต้องกำหนดแรงดันตกคร่อมแหล่งกำเนิดกระแสหรือองค์ประกอบอื่น ๆ ของกิ่งด้วยแหล่งกำเนิดกระแส สามารถทำได้หลังจากแก้ระบบสมการแล้ว ตัวอย่างเช่นในรูป. 2 คุณสามารถสร้างวงปิดจากองค์ประกอบ และ และสมการจะใช้ได้