विद्युत तंत्रज्ञानातील किरशहोफचा कायदा

विख्यात ओहम सूत्रांव्यतिरिक्त, पर्यायी आणि थेट चालू असलेल्या इलेक्ट्रिक सर्कीट्सची गणना करताना, किर्चॉफ कायदा देखील लागू केला जातो. ज्या व्यक्तीचे काम विद्युतीय अभियांत्रिकीशी जोडलेले आहे, मध्यरात्री मध्यरात्री, प्रत्येक दोन कायद्यांबद्दल व्याख्या देण्यासाठी, कोणत्याही प्रकारचे संकोच न करता. बर्याचदा हे आकडेमोड करण्यासाठी खूप आवश्यक नाही, परंतु प्रक्रियेच्या समस्येप्रमाणेच होत आहे.

1845 च्या दूरवर, जर्मन भौतिकशास्त्रज्ञ गुस्ताव किर्चॉफ यांनी मॅक्सवेलच्या कामाच्या (प्रभार संरक्षणाचा आणि इलेक्ट्रोस्टॅटिक फील्ड गुणधर्मांचा ) आधारावर दोन नियमांची रचना केली, ज्याद्वारे विद्युत् विद्युत व विद्युतीय विद्युत्त्वामधील विद्यमान आणि व्होल्टेज यांच्यातील संबंध दर्शविला जातो. यामुळे, वीजविरहित व्यावहारिक पद्धतीने कोणत्याही कार्याच्या कार्यास सोडवायला शक्य झाले. रेखांश इलेक्ट्रिक सर्किटची गणना करण्यासाठी वापरलेल्या किरशहोफच्या नियमानुसार रेखीय समीकरणाचे एक शास्त्रीय प्रणाली मिळवणे शक्य होते ज्यामुळे समस्या सोडल्यावर ज्ञात होणारे व्हॉल्टेज आणि प्रवाह हे लक्षात घेतात.

शब्दसंग्रह "विद्युत", गाठ आणि शाखा "शब्द वापरण्याचे गृहीत धरतात. एक शाखा चैनच्या दोन बाजू असलेला विभाग आहे, साखळीचा एक अनियंत्रित विभाग. समोच्च म्हणजे रोख्यांची शाखा आहे, म्हणजे, कोणत्याही शाखेच्या एका अनियंत्रित बिंदूतून मानसिक हालचाली सुरू करून, आपण त्या ठिकाणी पोहोचतो जेथे हालचाली सुरु होत्या. अधिक स्पष्टपणे शाखा "लूप" म्हणून कॉल करतात, जरी हे संपूर्णपणे बरोबर नाही नोड हा एक बिंदू आहे ज्यावर दोन किंवा अधिक शाखा पूर्ण होतात.

1 किरशॉफचा कायदा अतिशय सोपा आहे. हे प्रभार संवर्धन मूलभूत कायद्यावर आधारित आहे. किरशहोफचे पहिले कायदा म्हणते: शाखाओंच्या एका नोड मधून वाहणार्या प्रवाहांची (बीजगणित) संख्या शून्य आहे. म्हणजेच, I1 + I2 + I3 = 0. गणितासाठी असे म्हटले जाते की नोडमध्ये वाहणार्या प्रवाहांची किंमत "+" चिन्ह असते, आणि परिणामी "-" म्हणून, विस्तारित सूत्र I1 + I2 - I3 = 0 घेतो. दुसर्या शब्दात: नोड मध्ये वाहणार्या प्रवाहांची संख्या वाहते आहे. विद्युत उपकरणांचे कार्यपद्धती समजून घेण्यासाठी हे Kirchhoff कायदा अतिशय महत्वाचे आहे. उदाहरणार्थ, त्यांनी "स्टार" किंवा "त्रिकोण" योजनेनुसार इलेक्ट्रिक मोटरच्या वायुमंडळ जोडताना का जोडत असताना, कोणतेही इंटरफेसियल शॉर्ट सर्किट नसते

2 किरशॉफचा कायदा सहसा विशिष्ट शाखा असलेल्या बंद केलेल्या लूपची गणना करण्यासाठी वापरला जातो. हे तिसरे मॅक्सवेलच्या कायद्याशी (एक अपरिवर्तनीय चुंबकीय क्षेत्र) थेट संबंधित आहे. नियमात असे म्हटले आहे की, समतोलच्या प्रत्येक शाखेवर बीजागणिक तणाव कमी झाल्यास गणक समोरील सर्व शाखांसाठी एमएफच्या मूल्यांची बेरीज किती आहे. हे उघड आहे की बंद सर्किटमध्ये विद्युत उर्जा (ईएमएफ) स्त्रोतांच्या अनुपस्थितीत एकूण व्होल्टेज ड्रॉप देखील शून्य असेल. अधिक सोप्या भाषेत, स्त्रोताची ऊर्जा केवळ ग्राहकांना रुपांतरीत होते आणि जेव्हा ते परत येते तेव्हा ते मूळ मूल्याकडे जाते या कायद्याचा वापर भूतकाळाच्या बाबतीतही आहे.

सर्किटच्या समीकरणांची रचना करणे हे समजले जाते की ईएमएफची अंकीय मूल्य एक सकारात्मक चिन्ह आहे जर प्रारंभिक स्वीकारले जाणारे धोके (सहसा घड्याळाच्या दिशेने) त्याच्या दिशानिर्देशांशी जुळतात, आणि दिशानिर्देश उलट असल्यास नकारात्मक. हे प्रतिकारकांवर लागू होते: जर चालू दिशानिर्देश निवडलेल्या बाईपास प्रमाणेच असेल, तर "+" चिन्ह हे त्यावरील व्होल्टेज ड्रॉपला नियुक्त केले आहे. उदाहरणार्थ, E1 - E2 + E3 = I1R1 - I2R2 + I3R3 + I4R4 ...

समोच्च प्रवेश करणार्या सर्व शाखांमध्ये प्रवेश करण्याच्या परिणामी, रेषेसंबंधी समीकरणाची एक पद्धत संकलित केली जाते , हे ठरवणे, शाखांच्या (आणि नोड्स) सर्व प्रवाह शोधणे शक्य आहे. परिणामस्वरूप संबंधांचे समोच्च वर्तमान पद्धत वापरून निराकरण केले जाते.

इलेक्ट्रिकल इंजिनिअरिंगसाठी केर्चहोफच्या नियमांचे महत्त्व अवाजवी करणे कठीण आहे. शास्त्रीय बीजगणित पद्धतीच्या सहाय्याने सूत्रे आणि त्यांचे समाधान लिहावयाचे साधेपणा त्यांच्या विस्तृत वापराचे कारण होते.