قانون كيرشوف
مقدمة المقالة
الان وفي هذه المقالة سنتعرف على قانون كيروشوف وهو قانون إضافية التوترات الخاص بالجهد الكهربائي، وقانون العقد الخاص بالشدة الكهربائية.
هذا القانون الحسابي هو مهم جدا ويجب التعرف عليه جيدا
هنالك البعض منا يعرف هذا القانون الذي يجنبنا القيام بقياسات اضافية للشدة او الجهد وهنالك من لايعرف مضمون هذا القانون ورغم ذلك يقوم باستعماله اما عن طريق التجربة او الممراسة ، حتى لا اطيل عليكم سندخل في الشرح
1-تعريف العقدة الكهربائية
لدينا عقدة كهربائية وكما قلنا في حلقة الجزء الاول العقدة الكهربائية تتكون من ثلاثة اسلاك كهربائية فما فوق 4 او 5 او 6 او اكثر من ذلك يعني التركيب على التوالي لايتكون من اي عقدة اما التركيب على التوزاي كما تشاهدون هنا يتكون من عقدة كهربائية هنا .لتسهيل الامر العقدة الكهربائية تتواجد فقط في التركيب على التوازي اي انها نقطة توصيل تسمح للتيار بسلك مسارين او طريقين مختلفين في إتجاهه.(صورة 1)
1 |
2-قانون كيروشوف الاول (الشدة الكهربائية)
بالنسبة للشدة في الجزء الاول من قانون كيرشوف او قانون العقدة الكهربائية نجد ان مجموع شدة التيار الداخلة الى عقدة كهربائية يساوي مجموع شدة التيار الخارجة من العقدة .I¹=I²+I³
طبعا هذا المثال ينطبق على التركيب على التوازي
2 |
أما بالنسبة للتركيب على التوالي والذي لايتكون من أي عقدة كهربائية فنجد ان كل قياسات شدة التيار متساوية في أي جزء من التركيب على التوالي
I¹=I²=I³
ماذا عن الجهد الكهربائي وهو قانون اضافية التوترات
بخصوص الجهد الكهربائي ؟
3-قانون كيروشوف الثاني (الجهد الكهربائي)
بالنسبة لقانون كيروشوف الخاص بالجهد الكهربائي
هو كالتالي
كل الجهود او كل التوترات الداخلة الى العقدة أو الخارجة منها تكون متساوية
3 |
ببساطة هذا هو قانون اضافية التوترات ، هنا الفرق بين الشدة والجهد بالنسبة للعقدة الكهربائية
بالنسبة للشدة فان القانون يقول ان مجموع شدة التيار الداخل الى عقدة كهربائية يساوي مجموع شدة التيار الخارجة منها توجد علاقة جمع بالنسبة للشدة.
اما بالنسبة للجهد فان القانون يقول في شطره الثاني أن التيارات او الجهود الكهربائية الداخلة الى عقدة كهربائية والتيارات او الجهود الكهربائية الخارجة منها تكون كلها متساوية بالنسبة للجهد يوجد تساوي وليس جمع كالشدة الكهربائية.
لايمكن اطلاقا ان نجد في ثلاثة اسلاك او اكثر يعني اربعة او خمسة او ستة لايمكننا ان نجد قيمة جهد مختلفة اذا قمنا بقياس الجهد بل نجد دائم نفس قيمة الجهد في كل سلك من هذه الاسلاك.
هذا الاختلاف بين الجهد والشدة بالنسبة للعقدة الكهربائية او قانون كيروشوف يدفعنا للقيام بمقارنة توضيحية لهذا القانون في التركيب على التوالي والتركيب على التوازي حتى يتبين لنا هذا القانون بشكل واضح
4-تطبيق القانون بالنسبة للشدة
4~1 التركيب على التوالي
بالنسبة للتركيب على التوالي لاتوجد اي عقدة كهربائية يعني هنالك ممر وحيد للتيار الكهربائيبالنسبة للشدة الكهربائية فإن شدة التيار i1 تساوي شدة التيار i2 تساوي التيار i3
I¹=I²=I³
4 |
4~2 التركيب على التوازي
اما بالنسبة للتركيب على التوازي الذي يحتوي على عقدة كهربائية هنا اي يجد ممرين للتيار فان شدة التيار i1 ستساوي شدة التيار i2 زائد i3I¹=I²+I³
5 |
5-تطبيق القانون بالنسبة للجهد
اما بالنسبة لقانون اضافية التوترات او الجزء الثاني من قانون كيروشوف فالامر مختلف5~1 التركيب على التوازي
سابدأ بالتوازي كما قلنا فان التوترات او الجهود الداخلة الى عقدة كهربائية تكون متساوي هذا يعني الجهدu1 =υ2=υ3
5~2 التركيب على التوالي
اما التركيب على التوالي فان الجهدυ1=υ²+υ³ لانه لاتوجد لدينا عقدة في هذا التركيب
يعني اذا قمنا بالقياس هنا ووجدنا ان الجهد بين مرابط التغذية الكهربائية هنا هو 220V فان الجهد
اي اثنان سيكون على سبيل المثال هو 110V و اي 3 هو 110V اذا كان هادين المصباحين هنا لهمنا نفس القدرة طبعا
اذن ان الاختلاف اصبح واضح جدا بين الشدة والجهد في قانون كيرشوف الذي يرتبط ارتباطا وثيقا بالعقدة الكهربائية
6-توضيح بخصوص القانون
في التركيب على التوازي دائما سنحصل على نفس الجهد لكن في التركيب على التوالي كلما اضفنا مصباح ثالث بنفس القدرة ايضا الى هذا التركيب سيتم تقسيم الجهد الرئيسي مرة اخرى
هنا يتوضح لنا السبب في انخفاض اضاءة المصابيح على التوالي كلما اضفنا مصباح لهذا التركيب لان الجهد الرئيسي هنا يتقسم على كل مصباح او اي جهاز كهربائي نقوم باضافته الى هذا التركيب بينما التركيب على التوازي يبقى لدينا نفس الجهد مهما اضفنا المصابيح او الاجهزة الكهربائية
لان الجهد او التوترات الداخلة الى العقدة تكون متساوية ولها نفس القيمة
هذا هو قانون كيرشوف بصفة عامة تذكروه جيدا وتذكرو الاختلاف بين قياسات الشدة والجهد في التركيبين على التوالي والتوازي يعني هنالك علاقة تعاكس في هذا القانون بين الشدة والجهد الكهربائي
هذا القانون سينفعنا ايضا في دراسة بعض الضواهر الكهربائية الاخرى عندما نتحدث عن انقطاع
النيوترال في الشبكة ثلاثية الاطوار سنطبق قانون اضافية التوترات لنعرف التأثير الحسابي و القياسي على التركيبات الكهربائية عندما ينقطع لنا النيوترال .
الى هنا وصلنا الى نهاية الحلقة اشكركم على المشاهدة شكرا لكم والى اللقاء في حلقة مقبلة ان شاء الله.
7-التعاريف والمصطلحات المستعملة
1. الشدة الكهربائية : نرمز لها بالحرف I ووحدة قياسها هي الأمبير الذي نرمز له بالحرف A
2. الجهد الكهربائي : نرمز له بالحرف U ووحدة قياسه هي الفولط الذي نرمز له بالحرف V
3. عقدة كهربائية : هي مكان توصيل ثلاثة اسلاك كهربائية أو أكثر.
4. الرمز (ΣI) شدة التيار الكلية للتركيب بالكامل
5. التركيب على التوالي : هو تركيب لايتكون من أي عقدة كهربائية ومن مميزاته ان كل التركيبات فيه تكون متوالية أي يوجد ممر وحيد للتيار من القطب الموجب الى القطب السالب وهذا الممر يمر عبر اغلب الأجهزة المركبة على التوالي
6. التركيب على التوازي : هو تركيب يتكون على الأقل من عقدة كهربائية واحدة ومن مميزاته هو انه يوفر للتيار عدة مسارات او طرق لينتقل عبرها من القطب الموجب الى القطب السالب
إرسال تعليق