Page 70 - 313_

3. ЗАКОНИ (ПРАВИЛА) КІРХГОФА
Питання розрахунку електричних кіл має велике практичне
значення. Такі питання розглядаються в прикладних задачах
електротехніки, радіотехніки та електроніки. Крім того за допомогою
електричних кіл можна моделювати ряд неелектричних процесів.
Наприклад, в нафтовій справі використовується метод
електрогідродинамічних аналогій, де потоки нафти моделюються
струмами, а електрорушійні сили тисками, які зумовлюють рух нафти.
Найбільш просто розрахунок розгалужених електричних кіл
1
проводиться за допомогою законів (правил) Кірхгофа.
Перший закон Кірхгофа стосується вузла, тобто точки
електричного кола, де сходяться не менше трьох провідників і стверджує,
що алгебраїчна сума струмів у вузлі дорівнює нулю.
I  0
 i
i
При цьому, струми, які входять в вузол вважаємо додатними, а ті,
які виходять від’ємними. Перший закон Кірхгофа випливає з закону
збереження електричного заряду.
На рис.40.3 наведений приклад вузла з вказаними І 1 І 3
напрямами струмів.
Для такого вузла перший закон Кірхгофа прийме вигляд: І 2

Рис. 40.3
І 1 + І 2 – І 3= 0
Застосовуючи узагальнений закон Ома для будь-якого замкнутого
контуру можна сформулювати другий закон Кірхгофа; а саме:
алгебраїчна сума добутків сили струму на опори відповідних ділянок
замкнутого контуру дорівнює алгебраїчній сумі ЕРС, які діють в цьому
контурі.
На рис. 40.4 вказана схема замкнутого електричного контуру. Для
того, щоб для такого контуру записати другий закон Кірхгофа спочатку
вибирають обхід контуру, наприклад за годинниковою стрілкою, тоді,
струми які співпадають з заданим обходом вважаємо додатними. Тому в
другому законі Кірхгофа струм I 1 буде додатнім, а струми I 2 та I 3
від’ємними. Знак ЕРС визначаться вище вказаним правилом (див. закон
Ома для неоднорідної ділянки кола), тобто, якщо в напрямі обходу
переходимо від від’ємного полюса джерела струму до додатного, то така
ЕРС буде з знаком "+", а навпаки - знак "-". Тому в другому законі
Кірхгофа для нашого контуру перша та друга ЕРС будуть додатними, а
третя – від’ємною і в результаті другий закон Кірхгофа для вказаного на
рис.40.4 замкнутого контуру запишеться:
I 1R 1 - I 2R 2 - I 3R 3 =  1 +  2 -  3

1
Г. Кірхгоф (1824-1887) - німецький фізик.
70