Урок 263. Правила Кирхгофа

• Основная задача теории: найти силу тока в любом участке цепи при заданных напряжениях и электродвижущих силах.  

• Используются закон Ома, законы параллельного и последовательного соединения.  

• Сегодня будет рассмотрено правило Кирхгофа, которое позволяет рассчитывать любые электрические цепи.  

• Правила Кирхгофа позволяют рассчитать любую электрическую цепь, ограничиваясь только математическими возможностями.  

• Математика, используемая в правилах, проста и не требует вычисления интегралов.  

• Изображается разветвлённая электрическая цепь с источниками тока и резисторами.  

• Вводятся обозначения узлов и контуров.  

• Узел — это точка, в которой соединяются три и более проводников.  

• Контур — замкнутый участок цепи с выбранным направлением обхода.  

• Обозначаются сопротивления резисторов и электродвижущие силы источников.  

• Токи в ветвях обозначаются символами I1, I2, I3, I4.  

• Закон сохранения заряда: алгебраическая сумма токов в узле равна нулю.  

• Токи, втекающие в узел, берутся со знаком плюс, вытекающие — со знаком минус.  

• Второе правило Кирхгофа: сумма ЭДС источников в контуре равна сумме падений напряжения на всех участках контура.  

• При обходе контура против часовой стрелки потенциалы точек связаны уравнениями.  

• Сложение уравнений для потенциалов точек в контуре даёт уравнение, где сумма ЭДС источников равна сумме падений напряжения.  

• Это уравнение применимо для любого количества узлов в контуре.  

• Второе правило Кирхгофа выражает закон сохранения энергии: сумма ЭДС в контуре равна сумме падений напряжения на всех участках контура.  

• Работа сторонних сил равна работе электрического поля.  

• Алгебраическая сумма ЭДС в контуре равна алгебраической сумме падений напряжения на всех участках контура.  

• Правила узлов и контуров позволяют составить систему линейных алгебраических уравнений для анализа электрической цепи.  

• Система линейных уравнений всегда имеет единственное решение.