ملخص التيار المستمر وقانونا كيرشوف الوحدة السادسة فيزياء صف ثاني عشر متقدم فصل ثاني

ملخص التيار المستمر وقانونا كيرشوف الوحدة السادسة فيزياء صف ثاني عشر متقدم فصل ثاني

[ التيار المستمر وقانونا كيرشوف ]

قانونا كيرشوف للدوائر الكهربية :
تمكن العالم الألماني ” كيرشوف ” من وضع قوانين لحساب التيارات في دارة معقدة لا يمكن تبسيطها ، وتستند هذه القوانين إلى مبدأ حفظ الشحنة والطاقة .

قانون كيرشوف الأول :
ينص قانون كيرشوف الأول علي : في أي شبكة من الموصلات يكون المجموع الجبري للتيارات عند نقطة تجميع ( تفرع)
مساويا للصفر. و يعني ذلك أن مجموع التيارات الداخلة على النقطة مساويا لمجموع التيارات الخارجة.
وهذا صحيح لعدم وجود تخزين أو نقص عند هذه النقطة

مثال :
في الوصلة الموضحة في الشكل . ما لمعادلة التي تعبر بشكل صحيح عن مجموع قيم التيارات

قانون كيرشوف الثاني ( قانون كيرشوف للجهد ): و ينص قانون كيرشوف الثاني علي : المجموع الجبري الحاصل ضرب التيار في المقاومة في مسار مغلق زائد المجموع الجبري للقوة الدافعة الكهربية في هذا المسار يساوي الصفر .
والعلاقة التالية تلخص هذا القانون
.

لافتراضات المستخدمة لتحديد إشارات تغير الجهد حول
دائرة أحادية الحلقة تحتوي على العديد من المقاومات
ومصار القوة الدافعة الكهربائية

دوائر أحادية الحلقة

حلقة تحتوي على العديد من مصادر القوة الدافعة والعديد من المقاومات

حسب قانون كيشوف الثاني يكون :

اتجاه التيار
عند تطبيق قانونا كيرشوف للدوائر الكهربية يتم فرض اتجاه التيار مع الساعة أو عكس الساعة و في حالة أن يكون الفرض معاكسا للواقع تنتج إشارة سالبة للتيار. و يتم استخدام الفرض خلال كل المعادلات. و يمكن تطبيق قانونا كيرشوف لدوائر التيار المستمر و التيار المتردد. و في حالة التيار المتردد يلزم اعتبار الجهد علي المكثف و المجث

دوائر كهربائية متعددة الحلقات :
في هذه الحالة يتطلب تحليل الدائرة . وتحديد الحلقات كاملة ونقاط الوصلات . وتحديد اتجاه التيارات ، وتطبيق قانوني كيرشوف على هذه الأجزاء بشكل منفصل .
كما في الشكل :

النصف الأيسر من الدائرة يحتوي على 1,R1, R2, and vemf
النصف الأيمن من الدائرة يحتوي على 2,R3, R2, and Vemf
الدائرة الخارجية تحتوي على .2,R1, R3, Vemf,1, Vemf

تطبيق قانون كيوشوف على النصف الأيسر من الدائرة بدءا من الوصلة b عكس عقارب الساعة

 تطبيق قانون كيوشوف على النصف الأيمن من الدائرة بدءا من الوصلة b عكس عقارب الساعة

تطبيق قانون كيوشوف على الحلقة الخارجية من الدائرة بدءا من الوصلة b عكس عقارب الساعة

وبحل المعادلات الثلاث نجد قيمة التيارات الثلاث

قنطرة ويتستون :
هي دائرة خاصة تستخدم لقياس المقاومات المجهولة .
حيث تتكون الدائرة من ثلاث مقاومات معلومة R1 و R3  مقاوم متغير Rv , بالضافة الى مقاومة مجهولة
Ru . يوصل مصدر قوة دافعة كهربائية v بين النقطتين a, C واميتر حساس بين النقطتين b ,d لقياس شدة التيار .
وتستخدم قنطرة ويستون لقياس Ru عن طريق تغيير Rv حتى لا يظهر على الأميتر الموصل تيار متدفق

وعندما تكون قراءة الاميتر صفرا تكون القنطرة متزنة
وبتطبيق قانوني كيرشوف نتوصل الى :

الاميترات والفولتمترات :

الأداة / وجه المقارنة	الأميتر	الفولتمتر
الاستخدام	جهاز يستخدم لقياس التيار الكهربائي المار في أي جزء من الدائرة الكهربائية	جهاز يستخدم لقياس الهبوط في الجهد في أي جزء من الدائرة الكهربائية
مقاومة الجهاز	صغيرة	كبيرة
تركيبه	ملف يتصل مع مقاومة صغيرة على التوازي	صغيرة ملف يتصل مع مقاومة كبيرة على التوازي
طريقة توصيله في الدائرة	يوصل على التوالي في الدائرة	يوصل على التوازي في الدائرة
الرسم