En 1845, Gustav Kirchhoff (physicien allemand) introduit un ensemble de lois qui traitent du courant et de la tension dans les circuits électriques. Les lois de Kirchhoff sont généralement appelées KCL (Kirchhoffs Current Law) et KVL (Kirchhoffs Voltage Law). Le KVL déclare que la somme algébrique de la tension au nœud dans un circuit fermé est égale à zéro. La loi KCL stipule que, dans un circuit fermé, le courant entrant au nœud est égal au courant sortant au nœud. Lorsque l'on observe dans le tutoriel des résistances qu'une seule résistance équivalente, (RT) peut être trouvée lorsque plusieurs résistances sont connectées en série ou en parallèle, ces circuits obéir à la loi d'Ohm . Mais, en complexe circuits électriques , nous ne pouvons pas utiliser cette loi pour calculer la tension et le courant. Pour ces types de calculs, nous pouvons utiliser KVL et KCL.
Lois de Kirchhoff
Les lois de Kirchhoff traitent principalement de la tension et du courant dans les circuits électriques. Ces lois peuvent être comprises comme des résultats des équations de Maxwell dans la limite de basse fréquence. Ils sont parfaits pour les circuits CC et CA à des fréquences où les longueurs d'onde du rayonnement électromagnétique sont très grandes lorsque l'on compare avec d'autres circuits.
Lois du circuit de Kirchhoff
Il existe différentes relations entre les tensions et les courants d'un circuit électrique. Ces relations sont déterminées par les lois de Kirchhoff telles que KVL et KCL. Ces lois permettent de déterminer l'impédance du réseau complexe ou résistance électrique équivalente et les courants circulant dans les différentes branches du n / w.
Loi actuelle de Kirchhoff
La loi du courant de KCL ou Kirchhoff ou la première loi de Kirchhoff stipule que le courant total dans un circuit fermé, le courant entrant au nœud est égal au courant sortant au nœud ou la somme algébrique du courant au nœud dans un circuit électronique est égale à zéro.
Loi actuelle de Kirchhoff
Dans le diagramme ci-dessus, les courants sont désignés par a, b, c, d et e. Selon la loi KCL, les courants entrants sont a, b, c, d et les courants sortants sont e et f de valeur négative. L'équation peut être écrite comme
a + b + c + d = e + f
Généralement dans un circuit électrique, le terme nœud fait référence à une jonction ou une connexion de plusieurs composants ou éléments ou des voies de transport de courant comme des composants et des câbles. Dans un circuit fermé, le courant circulant dans ou hors d'une voie de nœud doit exister. Cette loi est utilisée pour analyser les circuits parallèles.
Loi de tension de Kirchhoff
La loi de tension de KVL ou de Kirchhoff ou la deuxième loi de Kirchhoff stipule que la somme algébrique de la tension dans un circuit fermé est égale à zéro ou la somme algébrique de la tension au nœud est égale à zéro.
Loi de tension de Kirchhoff
Cette loi traite de la tension. Par exemple, le circuit ci-dessus est expliqué. Une source de tension «a» est connectée à cinq composants passifs, à savoir b, c, d, e, f présentant des différences de tension entre eux. Arithmétiquement, la différence de tension entre ces composants s'additionne car ces composants sont connectés en série. Selon la loi KVL, la tension aux bornes des composants passifs d'un circuit est toujours égale et opposée à la source de tension. Par conséquent, la somme des différences de tension entre tous les éléments d'un circuit est toujours nulle.
a + b + c + d + e + f = 0
Termes courants de la théorie des circuits CC
Le circuit CC commun se compose de divers termes théoriques sont
Circuit: Un circuit CC est une voie conductrice en boucle fermée dans laquelle circule un courant électrique
Chemin: Une seule voie est utilisée pour connecter les sources ou les éléments
Nœud: Un nœud est une connexion dans un circuit où plusieurs éléments sont connectés ensemble, et il est indiqué par un point.
Branche: une branche est un simple ou une collection d'éléments qui sont connectés entre deux nœuds comme des résistances ou une source
Boucle: Une boucle dans un circuit est un chemin fermé, où aucun élément de circuit ou nœud n'est rencontré plus d'une fois.
Engrener: Un maillage ne contient aucun chemin fermé, mais il s'agit d'une seule boucle ouverte et il ne contient aucun composant à l'intérieur d'un maillage.
Exemple des lois de Kirchhoff
En utilisant ce circuit, nous pouvons calculer le courant circulant dans la résistance 40Ω
Exemple de circuit pour KVL et KCL
Le circuit ci-dessus se compose de deux nœuds, à savoir A et B, trois branches et deux boucles indépendantes.
Appliquez KCL au circuit ci-dessus, nous pouvons alors obtenir les équations suivantes.
Aux nœuds A et B, nous pouvons obtenir les équations
I1 + I2 = I2 et I2 = I1 + I2
En utilisant KVL, les équations nous pouvons obtenir les équations suivantes
À partir de la boucle 1: 10 = R1 X I1 + R2 X I2 = 10I1 + 40I2
Depuis loop2: 20 = R2 X I2 + R2 X I3 = 20I2 + 40I3
À partir de loop3: 10-20 = 10I1-20 I2
L'équation de I2 peut se réécrire comme
Équation1 = 10 = 10I1 + 40 (I1 + I2) = 50 I1 + 40 I2
Équation 2 = 20 = 20I2 +40 (I1 + I2) = 40 I1 + 60 I2
Nous avons maintenant deux équations concurrentes qui peuvent être réduites pour donner les valeurs de I1 et I2
Le remplacement de I1 en termes de I2 donne la valeur de I1 = -0,143 ampères
Le remplacement de I2 en termes de I1 donne la valeur de I2 = +0,429 ampères
Nous connaissons l'équation de I3 = I1 + I2
Le flux de courant dans la résistance R3 s'écrit -0,143 + 0,429 = 0,286 ampères
La tension aux bornes de la résistance R3 s'écrit: 0,286 x 40 = 11,44 volts
Le signe –ve pour «I» est la direction du flux de courant initialement préféré était faux. En fait, la batterie 20 volts charge la batterie 10 volts.
Il s'agit de Lois de Kirchoff , qui comprend KVL et KCL. Ces lois sont utilisées pour calculer le courant et la tension dans un circuit linéaire, et nous pouvons également utiliser l'analyse de boucle pour calculer le courant dans chaque boucle. En outre, pour toute question concernant ces lois, veuillez donner vos précieuses suggestions en commentant dans la section des commentaires ci-dessous.
Crédits photo:
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- Exemple des lois de Kirchoff par tutoriels électroniques
