لقد قام العالم كيرشوف بوضع قانونين لحل الدوائر المغلقة و هم قانون كيرشوف الاول و الثاني. نبدأ بتوضيح عام للقانونين. و متى يستخدم قانونا كيرشوف.
قانونا كيرشوف
يتم تقسيم الدرس إلى 3 أجزاء
- مقدمة عن قانونا كيرشوف في هذا المقال
- القانون الأول الخاص بتوزيع التيار
- القانون الثاني الخاص بتوزيع الجهد
قانونا كيرشوف هما قانونين:
- القانون الأول يختص بتوزيع التيار الكهربي (التيارات الكهربية الداخلة و الخارجة من نقطة معينة في الدائرة الكهربية)
- القانون الثاني يختص بتوزيع فروق الجهد الكهربي (قوى الدافعة الكهربية و فروق الجهد خلال مسار مغلق في الدائرة الكهربية)
طرق حل الدوائر الكهربية
لكي يتم حل الدوائر المغلقة نحتاج لـ قانون أوم للدوائر المغلقة حيث يصف توزيع فرق الجهد الكهربي في الدائرة. و لكن هناك بعض الدوائر لا يمكن حلها بإستخدام الطريقة البسيطة لتوزيع الجهد الكهربي في قانون أوم. هذه الحالات تحديدا يكون فيها بطاريتين فأكثر متصلة على التوازي. و بذلك تعد طريقة أوم للدوائر المغلقة حالة خاصة و الأعم هو قانون كيرشوف الأول و الثاني.
الدوائر الكهربية التي يتم حلها بقانون أوم للدوائر المغلقة يمكن حلها بقانونا كيرشوف و لكن ليس كل ما يحل بقانونا كيرشوف يمكن حلها بقانون أوم للدوائر المغلقة.
متى يستخدم قانونا كيرشوف
لمعرفة الدائرة التي لا يستخدم فيها قانون أوم للدوائر المغلقة بينما يستخدم فيها كيرشوف هي دائرة تتكون من أكثر من بطارية و يكون على الأقل إثنين منها متصلين على التوازي. بمعنى أخر لا يمر فيهم نفس التيار الكهربي.
هذا الشكل يمثل دائرة يتم إستخدام قانونا كيرشوف لحلها بدلا من طريقة أوم للدوائر المغلقة فهي تحقق الشرط المذكور. و نبدأ بشرح أكثر لتوصيل البطاريات على التوالي و التوازي.
توصيل البطاريات علي التوالي و التوازي
عند توصيل مجموعة من البطاريات على التوالي يعني ذلك زيادة القوي الدفعة الكهربية. و التي تدفع الألكترونات في السلك و بالتالي نتوقع زيادة سرعتها. و مثال علي ذلك تدفق ماء من على مستوى مائل ثم زيادة زاوية ميل المستوى أي زيادة الإرتفاع و من ثم سوف يؤدي الى زيادة سرعة تدفق الماء و ليس زيادة في كم الماء المتدفق.
بينما عند توصيل مجموعة من البطاريات على التوازي سوف يؤدي الى زيادة التيار الكهربي و ليس القوة الدافعة الكهربية. و يمكن تمثيل ذلك بتدفق ماء من على مستوى مائل من خلال عدة مسارات دون تغيير زاوية ميل المستوى. و ستجد أن سرعة تدفق الماء في أسفل المستوى المائل لن تزداد و لكن كم (كمية) الماء المتدفقة في نهاية المستوى سوف تزداد.
العالم كيرشوف
جوستاف وربرت كيرشوف فيزيائي له دور كبير في فهم مبادئ الدوائر الكهربائية (قانونا كيرشوف للدوائر الكهربية) و الاشعاع (قوانين كيرشوف للإشعاع).
دروس الفصل الأول