Правила Кірхгофа для розгалужених кіл

Вузол електричного кола – це будь-яка точка розгалуження кола, в якій сходиться не менше трьох провідників із струмом (див. рис. 8.3). Струм, що входить у вузол, вважається позитивним (струми І₁, І₃), а струм, що виходить з вузла, – негативним (струми І₂, І₄, І₅).

Рис. 8.3

Перше правило Кірхгофа. Алгебраїчна сума струмів, що сходяться у вузлі, дорівнює нулю: .

Друге правило Кірхгофа. В будь-якому замкненому контурі, довільно вибраному в розгалуженому електричному колі, алгебраїчна сума добутків сил струмів І_і на опір R_і відповідних ділянок цього контуру дорівнює алгебраїчній сумі е. р. с. €_к, що зустрічаються в цьому контурі:

€_к

Під час розрахунку складних кіл із застосуванням правил Кірхгофа необхідно:

1. Вибрати довільний напрям струмів на всіх ділянках кола; дійсний напрям струмів визначається під час рішенні задачі: якщо шуканий струм вийде позитивним, то його напрям був вибраний правильно, негативним – його істинний напрям протилежно вибраному.

2. Вибрати напрям обходу контура і строго його дотримуватись; добуток IR позитивний, якщо струм на даній ділянці співпадає з напрямом обходу, і навпаки, е. р. с., які діють по вибраному напряму обходу, вважаються позитивними, проти – негативними.

3. Скласти таку кількість рівнянь, щоб їх число дорівнювало числу розшуканих величин (в систему рівнянь повинні входити всі опори і е. р. с. даного кола); кожний даний контур повинен містити хоча б один елемент, який відсутній в попередніх контурах, інакше вийдуть рівняння, що є простою комбінацією вже складених.

Лекція 09. Магнітне поле постійного струму Загальний опис магнітного поля

Магнітне поле – це силове поле в просторі, що оточує електричні струми і постійні магніти.

Магнітне пoлe створюється лише зарядами, що рухаються, і діє тільки на електричні заряди, що рухаються в цьому полі. Характер впливу магнітного поля на струм різний – залежно від форми провідника, по якому тече струм, його розташування, напрямку струму. Тому для характеристики магнітного поля треба розглянути його дію на певний струм.

Під час дослідження магнітного поля використовується замкнений плоский контур зі струмом (рамка зі струмом), розміри якого малі порівнянні з відстанню до струмів, що утворять магнітне поле. Орієнтація контуру в просторі характеризується напрямком нормалі до нього, причому за позитивний напрямок нормалі приймається напрямок, який пов'язаний зі струмом правилом правого гвинта, тобто за позитивний напрямок нормалі приймається напрямок поступального руху гвинта, голівка якого обертається, у напрямку струму, що тече в рамці (рис. 9.1).

Вибір напрямку магнітного поля. За напрямок магнітного поля в даній точці приймається напрямок, уздовж якого розташовується позитивна нормаль до вільно підвішеної рамки зі струмом (рис. 9.2) або напрямок, що збігається з напрямком сили, яка діє на північний полюс магнітної стрілки, поміщеної в дану точку. Оскільки обидва полюса магнітної стрілки лежать у близьких точках поля, то сили, що діють на обидва полюси, однакові. Отже, на магнітну стрілку діє пара сил, яка повертає її так, щоб вісь стрілки, що з'єднує південний полюс з північним, збігалася з напрямком поля.

_

Рис. 9.1 Рис. 9.2