Кирхгофтун эрежелери
Жабдуулар:
-
тажрыйба
тактасы;
-
мультиметр;
-
резисторлор.
Максат:
Кирхгофтун
эрежелеринин
тууралыгын
тажрыйбада
текшерүү
Толук
чынжыр
үчүн Омдун
закону. Жөнөкөй
электр
чынжырынын
курамына ток
булагы, туташтыруучу
өткөргүчтөр
(б.а
каршылыктар)
жана ченөөчү
приборлор
кирет. 4.1-сүрөттө
жөнөкөй
электр
чынжыры
көрсөтүлгөн.
|
4.1-сүрөт |
|
Чынжырда 
сырткы каршылык,
- ток булагынын
ички каршылыгы,
- электр
кыймылдаткыч
күчү. Ток булагынын
ичиндеги
«бөтөн» күчтүн заряддарды
туюк чынжыр
боюнча кыймылга келтирүүдө
аткарган
жумушунун, ал заряддардын
чоңдугуна
болгон катышын
ток булагынын
электр кыймылдаткыч
күчү деп
айтабыз
(ЭКК). Электр кыймылдаткыч
күчүн (ЭКК) тамгасы
менен белгиленет,
Ток булагынын ички
каршылыгы
алынган
ток булагына
жараша
болот. Ток булагынын
ички каршылыгында
да сырткы
чынжырдай
эле потенциалдардын
түшүшү (
сыяктуу)
байкалат.
Ал 
ге
барабар. Энергиянын
сакталуу
закону боюнча
бөтөн күчтүн аткарган жумушу, б.а. ток булагынын
электр кыймылдаткыч
күчү сырткы
жана ички
каршылыктардагы
потенциалдардын
түшүүлөрүнүн
суммасына
барабар
мындан
Акыркы
формула (4.3) толук
чынжыр
үчүн Омдун законун
туюндурат.
Ток
булагын камтыган чынжырдагы
ток күчү,
ал булактын
кыймылдаткыч
күчүнө түз,
ички жана
сырткы каршылыктарынын
суммасына
тескери пропорциялуу.
Ички
каршылыктары бирдей,
электр кыймылдаткыч
күчтөрү
ар башка болгон
ток булактарын
бир эле чынжырга туташтыруу
менен бул закондун
так аткарыла
тургандыгына
ишенүүгө
болот. (4.3) формуласын
төмөнкүчө өзгөртүп
жазалы
Эгерде ток булагынын
ички каршылыгы
чынжырдын
сырткы каршылыгына
салыштырмалуу өтө
кичине болсо, 
анда
деп 
алабыз.
Бул учурда
ток булагынын
кычкычтарындагы
чыңалуу ЭККга барабар болот.
Ушундай эле жыйынтыкты
чынжыр туюк эмес
болуп, 
болгондо
да алабыз.
Бир тектүү
эмес татаал
электр чынжырларында
бир нече
электр булактары
жана өткөргүчтөрдүн
тармакталган
системасы
камтылат.
Мындай учурларда
Омдун законун түздөн-түз
колдонууга
мүмкүн эмес. Ал
үчүн татаал
чынжырларды
өз алдынча
туюк контурларга
бөлүп, алардын
ар бири
үчүн Омдун
законун пайдаланууга
туура келет. Мындай
чынжырларды
Кирхгофтун
закондорун
пайдалануу
менен эсептөө бир кыйла жеңил.
Бул закондор
1847-жылы немец окумуштуусу
тарабынан
сунуш кылынган жана анын
урматына
Кирхгоф эрежелери
деп аталып
калган.
Кирхгофтун биринчи
закону ар кандай
түйүндөрдөгү
токторго
тиешелүү.
– чекити
ошондой түйүндөрдүн
бири
(4.1-сүрөт).
I эреже: Түйүндөрдө токтордун
алгебралык
суммасы нөлгө барабар
чекити үчүн агып кирген
жана 
токтору оң
белги менен
алынса, түйүндөн чыгуучу
ток 
– терс белгиси менен алынат
(4.2-сүрөт).
Кирхгофтун биринчи
закону заряддардын
сакталуу законун
ырастайт.
Түйүнгө кандай сандагы заряддар келип кирсе,
ошондой сандагы
заряддар андан
«агып» чыгат
Кирхгофтун экинчи
закону тармакталган
чынжырдан
бөлүнүп алынган кандайдыр
туюк контурга
тиешелүү.
Мындай туюк контурда
бир нече
түйүн жана ток булактары
болушу мүмкүн. Ошондой контурдун
бири 4.3 -сүрөттө көрсөтүлгөн.
4.3-сүрөт
Аны өз
алдынча эки контурга
бөлүп карайлы. Адегенде
контур боюнча
айланып чыгуунун шартын белгилеп алуу керек.
контурун
саат жебесинин
багыты боюнча
айланып чыгалы. Эгерде токтун
багыты бул
багытка
дал келсе,
аны оң
белгиси менен, каршы
келсе, терс белгиси
менен алабыз. Эгерде айлануу
багыты боюнча
ЭКК потенциалдарынын
чоңоюшуна
алып келсе,
аны оң
белги менен,
азайтса, карама-каршы
белги менен
алабыз. Биз карап
жаткан
контур боюнча 
жана
оң белгилери
менен алынары көрүнүп турат. Омдун
толук чынжыр
үчүн законун
пайдаланып, контуру үчүн:
Ошондой эле
контуру
үчүн
(саат жебесинин багытына каршы айлансак):
алабыз. А-чекитиндеги
түйүн
үчүн биринчи
закондун
негизинде
деп алууга
болот. Бул
үч теңдеменин
системасынан
контурдагы
тиешелүү
чоңдуктарды,
мисалы, калгандары
белгилүү
болсо 
чоңдуктарын
(б.а үч
белгисизди)
аныктап алууга
болот. (4.5)
жана (4.6) теңдемелеринин
мүчөлөрү
боюнча кошуп Кирхгофтун
экинчи законун туюндурган
теңдемени
алдык.
II эреже: контурдун бардык
бөлүктөрүндө
токтун күчүнүн ички жана
сырткы каршылыктарынын
суммасына
болгон көбөйтүндүсүнүн
алгебралык
суммасы, бул контурдагы
ЭККнүн суммасына
барабар.
Кирхгофтун эрежелерин маселе
чыгарууда
туура колдонуу
үчүн төмөндө
көрсөтүлгөн
эскертүүлөрдү
көңүлгө алуу керек:
1. Чынжырдын бөлүгүндөгү ток күчү
түйүндөн
түйүнгө чейин өзгөрүүсүз
калат.
2. Теңдеменин саны белгисиздердин
санына барабар болууга тийиш.
3. Теңдемелерди түзүүдө
токтун
багыты каалагандай
тандалат.
4. Эгер чыңалуу
чоңойсо, электр кыймылдаткыч
күчү (ЭКК) оң
белги (
) менен алынат,
ал эми чыңалуу азайса, электр кыймылдаткыч
күчү (ЭКК) терс
белги (
) менен
алынат.
5. Кирхгофтун
биринчи эрежесине
ылайык түзүлгөн теңдемелердин
саны түйүндөрдүн
санына караганда
бирге аз болууга тийиш.