กฎของเคอร์ชอฟ(วงจรที่ 4)

เราสามารถเพิ่มหรือลดขนาดของแรงเคลื่อนไฟฟ้าและความต้านทานไฟฟ้าโดยคลิกส่วนบนหรือส่วนล่างของวัตถุที่เลือก   ค่าความต้านทานจะเปลี่ยนจากค่า 1 ไปจนถึง 10 โอห์ม  และค่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าจะเปลี่ยนจาก  -10 ถึง  +10 โวลต์  และคุณสามารถกลับทิศทางขั้วบวกและลบของแบตเตอรี่ได้โดยกดที่ขั้วบวกและลบ

วงจร ABCDEF  ประกอบด้วยวงจรไฟฟ้า 2 วง มี 3 สาขา

กฎสำคัญทางไฟฟ้า 3 ข้อ  ที่ใช้ในการแก้สมการของวงจรไฟฟ้าวงนี้คือ

1. กฎจุดต่อของเคอร์ชอฟ

2. กฎผลบวกแรงดันรอบวงของเคอร์ชอฟ

3. กฎของโอห์ม  (ตัวอย่าง  V / I  = R  โดยที่  I  คือกระแส    V  คือแรงดันไฟฟ้า   และ  R  คือความต้านทานไฟฟ้า

จากกฎของโอห์ม  กระแสที่ไหลผ่านตัวต้านทาน A  จะได้  IA  =   V/  RA

ให้เราพิจารณาวงนอก ACDF   โดยดูที่จุดต่อ  B  และสมมติว่ากระแสทั้งสามสาขาไหลลง  โดยไม่ต้องคำนึงว่าผิดหรือถูก เพราะว่าถ้าผลการคำนวณมีเครื่องหมายออกมาเป็นลบ  แสดงว่าทิศทางที่กำหนดไว้ผิด ให้กลับทิศทางให้ถูกต้อง   และจากกฎของจุดต่อ  และจากกฎจุดต่อของเคอร์ชอฟ จะได้ว่าผลบวกของกระแสที่ไหลเข้ากับไหลออกจะเท่ากับศูนย์  

IA + IB + IC = 0.

พิจารณาวง  ABEF  และใช้กฎข้อที่สองของเคอร์ชอฟที่ว่า  ผลบวกของแรงเคลื่อนไฟฟ้าด้านขึ้นจะเท่ากับผลบวกของแรงเคลื่อนไฟฟ้าด้านลง  เขียนเป็นสมการได้ว่า

EA + IA*RA = EB + IB*RB;

ใช้กฎข้อเดียวกันกับวงนอก ACDF  จะได้
EA + IA*RA = IC*RC.

สรุปได้สามสมการดังนี้
IA + IB + IC = 0;
EA + IA*RA = IC*RC;
EA +IA*RA = EB + IB*RB;

เมื่อแก้สมการจะได้
IB = (EA - EB )/RB + IA*(RA/RB);
IC = EA/RC + IA*(RA/RC);
IA = ((EB - EA)/RB - EA/RC) / (1 + (RA/RB ) + (RA/RC));

เพราะฉะนั้นถ้าทราบค่า RA ,RB, RC ,  EA และ  EB เราสามารถหาค่ากระแสไฟฟ้า  IA , IB และ  IC  ได้

ลองแทนตัวอย่างล่างดูว่าค่าที่ได้ถูกต้องหรือไม่

ตัวอย่า, VB = IB*RB = RB*((EA - EB)/RB + IA*(RA/RB)).


Back

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

เรื่องการทดลองเสมือนจริง