(أسس تحليل الدائرة باستخدام قوانين (كيرشوف

تحليل الدائرة هو مفهوم أساسي في الهندسة الكهربائية والفيزياء فهم كيفية تحليل الدوائر هو أمر أساسي للطلاب والمهنيين على حد سواء، أحد أهم الأدوات لتحليل الدوائر هو قوانين كيرشوف التي توفر نهجاً منهجياً لحل الدوائر المعقدة.

ما هي قوانين (كيرشوف)؟

قوانين (كيرتشوف) تتكون من مبدأين رئيسيين يحكمان سلوك الدوائر الكهربائية: قانون (كيرتشوف) الحالي وقانون (كيرتشوف) للفولتاج، تستند هذه القوانين إلى حفظ الشحنة والطاقة، على التوالي.

قانون كيرتشوف الحالي

وتقول الشركة إن مجموع عدد الممتحنين الحالي يجب أن يعادل مجموع المغادرين للملتقى الحالي، ويستند هذا القانون إلى مبدأ حفظ الشحنة الكهربائية.

مجموع التيارات في العقد هو صفر
الرياضيات، غالبية الـ (في) = إجمالي (خارج).

قانون (كيرتشوف) للفولتاج

وتقول الشركة إن مجموع الاختلافات المحتملة في الطاقة الكهربائية (الفولطية) حول أي شبكة مغلقة هو صفر، ويستند هذا القانون إلى مبدأ حفظ الطاقة.

مجموع الفولط في حلقة مغلقة هو صفر
الرياضيات، مقياس الـ 0

تطبيق قوانين (كيرتشوف)

لتحليل دائرة تستخدم قوانين (كيرتشوف) اتبع هذه الخطوات

حددوا جميع المعالم في الدائرة
يُمْكِنُ أَنْ يَضْربَ كُلّ التيارِ والفولت.
تطبيق KCL في كل عقد.
تطبيق KVL حول كل حلقة مغلقة.
حل المعادلة الناتجة في وقت واحد.

تحليل الدائرة

فكر في دائرة بسيطة مع بطارية وثلاثة مقاومين سنحلل هذه الدائرة خطوة خطوة بخطوة

وصف الدائرة

تخيل دائرة بها بطارية 12V وثلاثة مقاومين: R1 = 4، R2 = 6، R3 = 12 متصلاً في السلسلة.

الخطوة 1: تحديد العقيدات والمكونات

حددوا المقاومين حيث يربطون ويلصقون التواريخ التي تتدفق من خلال كل مقاوم

الخطوة 2: تطبيق نظام كلوريد الكربون

في الملتقى بين المقاومين يمكننا تطبيق "كى سي إل" بما أن هناك طريق واحد فقط للتيار

I(in) = I(out) = I.

الخطوة 3: تطبيق نظام KVL

بعد ذلك، نطبق "كى فيل" حول الحلقة، بدءاً من المحطة الإيجابية للبطارية:

12V - I * R1 - I * R2 - I * R3 = 0.

الخطوة 4: حل المعادلة

الاستعاضة عن قيم المقاومين:

12V - I
12V - I(4 + 6 + 12) = 0.
12V - 22I = 0.
I = 12V / 22 = 0.545A.

خاتمة

فهم قوانين (كيرشوف) أمر حاسم بالنسبة لأي شخص يدرس تحليل الدوائر هذه القوانين توفر الأساس لتحليل الدوائر المعقدة وتنطبق على نطاق واسع في مختلف مجالات الهندسة والفيزياء، وبإتقان هذه المفاهيم، يمكن للطلاب تطوير مهارات تحليلية قوية لا غنى عنها لمستقبلهم المهني.