Kirchhoffin nykyinen laki (KCL): solmun virtojen summa on nolla.

Oletetaan, että solmussa on 5 johtoa, kuten kuvassa, ja \ $ I_1 \ $, \ $ I_3 \ $ ja \ $ I_4 \ $ syöttövirta solmuun. Tämän virran on mentävä jonnekin, ja se siirtyy solmusta \ $ I_2 \ $ ja \ $ I_5 \ $:

\ $ I_2 + I_5 = I_1 + I_3 + I_4 \ $

sellainen, että

\ $ I_1 - I_2 + I_3 + I_4 - I_5 = 0 \ $

( miinusmerkit \ $ I_2 \ $ ja \ $ I_5 \ $ johtuvat näiden virtojen päinvastaisista nuolista.)

KCL: n yleisemmässä muodossa sanotaan, että nykyinen suljettuun rajaan on yhtä suuri kuin siitä lähtevä virta:

Kirchhoffin jännitelaki (KVL): suljetussa tilassa olevien jännitteiden summa piiri on nolla. Jos sinulla on piiri, joka koostuu akusta ja vastuksesta kuormituksena, vastuksen yli oleva jännite on \ $ \ mathrm {-V_ {bat}} \ $ (miinusmerkki tarkoittaa, että jos menet myötäpäivään piirisi läpi, menet välillä \ $ - \ $ - \ $ + \ $ akulle, mutta \ $ + \ $ - \ $ - \ $ vastukselle).

Kokonaisjännite: \ $ \ mathrm {+ V_ {bat} - V_ {bat} = 0} \ $.

Tämä pätee kaikkiin suljetun silmukan polkuihin, jotka löydät suunnittelusta riippumatta siitä, kuinka monimutkaista ja kuinka monta haaraa siellä on.

Kirchoffin laki: Mitä tulee, sen täytyy tulla ulos.

Ajattele jalkakäytävää, jossa ihmiset liikkuvat sitä pitkin. Oletetaan, että kaikki liikkuvat, eivät koskaan pysähdy. Ota nyt yksi piste jalkakäytävällä. Laske siihen pisteeseen tulevien ja siitä pisteestä lähtevien ihmisten määrä. Kahden numeron on oltava yhtä suuria! Koska et voi yhtäkkiä luoda ylimääräisiä ihmisiä tai höyrystää olemassa olevia ihmisiä (laillisesti), ihmisten määrä on vakio, ja siihen pisteiden on mentävä siitä pisteestä.

  | | | | | | xxxxx xxxxx < ---- mittauspiste xxxxx | | | | | |  

Toisin sanoen "xxxx" on yksi neliö jalkakäytävällä. Kukaan ei saa viipyä siellä. Kaikkien tälle neliölle astuvien on astuttava ulos! Siksi on selvää, että luku on yhtä suuri kuin numero!

Jaa nyt toinen puoli kahteen jalkakäytävään. Minun on vaikea piirtää tähän, toivon, että tämä tulee oikein:

  | | | | xxxx xxxx < - mittauspiste xxxx | | / \ / ^ \ / / \ \ / / \ \  

Nyt ihmiset, jotka kävelevät ylä- ja alareunassa. On edelleen totta, että "xxxx" -kohdan yli kulkevien ihmisten määrän on oltava sama kuin ulospäin, joten jos yläosa on tulo ja kaksi alinta on lähtöä, voimme sanoa kahdesta ulos tulevien ihmisten summa lähdöt ovat yhtä suuri kuin ylhäällä oleva luku.

Kuvittele KAIKKI MÄÄRÄ tuloja ja lähtöjä, jotka kaikki liittyvät XXX-pisteeseen. Olettaen edelleen, että kaikki liikkuvat jatkuvasti, ihmisten lukumäärän, joka ylittää singlen jalkakäytävän neliön, nimeltään "xxx", on oltava yhtä suuri kuin ihmisten, jotka ylittävät Xxx-neliön ULKOPUOLELLA.

Mikä tahansa yksittäinen piste johdossa on kuin yhden neliö jalkakäytävällämme. Katsot mitä tahansa yksittäistä pistettä missä tahansa pitkin sitä, koska monet elektronit ovat tulossa siihen pisteeseen myös lähtemässä siitä pisteestä! Koska kukaan ei "viipy". Yksinkertainen, vai mitä?

Se ei ole monimutkaisempi kuin tämä: työnnä sormi joen veteen. Niin paljon vettä syöksyy sormellesi kuin jättää sen! Kirjaimellisesti minkä tahansa pisteen, alipisteen, alueen, täpläryhmän yli kulkeva virta on sama kuin lähtevä, ellei se "koota yhteen", ts. Kokee kapasitanssia! Useita sivujokia tulee sisään, useita virtauksia menee ulos, ei ole väliä, vesi missä tahansa pisteessä kokee tuotoksen = syöttö.

Katso yllä olevaa kaaviota stevenvhin vastauksessa, jossa violetit nuolet, jotkut osoittavat sisään ja jotkut huomauttavat. Järjestä ne uudelleen niin, että kaikki IN-osoittavat nuolet ovat vasemmalla, kaikki OUT-osoittavat oikealla. Ajattele näitä jalkakäytäviämme. Vain elektronit *. Vasemmalta tulevan määrän (ihmisten tai elektronien) on oltava yhtä suuri kuin oikealla lähtevän lukumäärän. Tämä on selvää, eikö? Koska kukaan heistä ei saa viipyä siinä keskipisteen kohdassa (ts. Sillä ei ole kapasiteettia, hanki se, kapasitanssi!).

Capisci?

*) Koska elektronit ovat ihmisiä myös!

Yritän vastata tähän mahdollisimman yksinkertaisesti. Näin ymmärsin sen muutama vuosi sitten. Olen tietokonetekniikan ala-aste.

On olemassa kaksi tapaa: KCL (käsittelee virtaa) & KVL (käsittelee jännitteitä).

Perusajatuksena on, että aina INPUT = OUTPUT.

Joten paristolla tai jännitelähteellä (tulo) on aina sama arvo kuin mitä piirin muihin osiin menee, tai mikä tahansa menetetty teho (lähtö).

Joten sovelletaan tämä käsite KVL: n kanssa:
Jännitelähde [tulo] = Jännite kaikissa piirikomponenteissa [lähtö]

Työn tekeminen vain löytääksesi komponenttien väliset jännitteet ja niiden polariteetit virrasta johtuen suunta.

Nyt KCL: n kanssa sama tulo-lähtö -konsepti kulkee kuitenkin eri lähestymistavalla: Sen, mikä menee solmuun [piste], täytyy tulla ulos.

Joten kaikki nykyiset joka menee solmuun, täytyy mennä ulos. Riippumatta siitä, johtuuko solmusta 2 vai 5 virtaa, solmun on oltava vähintään yksi suunta. Esim:
Current into1 + Current in2 = current out 3

Joten piirustuksessa on aina oltava vähintään yksi nuoli, joka osoittaa kohti solmua, ja vähintään yksi nuoli solmusta.

Kuinka nyt esittää nämä "solmuun" -nuolet ja "solmusta ulos" -nuolet.
"Virtoihin": (jännite lähtösolmusta - solmun jännite) / vastus
"Lähtö solmuvirroista": (solmun jännite - kohdesolmun jännite) / vastus

Muista että virta vastuksen yli kulkee suuremmasta napaisuudesta pienempään napaisuuteen.

Yllä olevien oletusten tekeminen ei vahingoita laskelmiasi, koska ne kaikki seuraavat vastauksiasi lopussa. Jos joku ottaisi suunnan tietylle virralle ja saisi negatiivisen tuloksen, se tarkoittaa vain sitä, että oletettu suunta on väärä ja on itse asiassa päinvastoin.

Toivon, että tämä auttaa! Ja ehkä voit tehdä lähestymistavan serkkusi kanssa käymällä läpi verkko- ja solmuanalyysin. Se voi olla parempi. Näytä vain esimerkkejä! : D