Vademecum matura - fizyka

Prawa Kirchhoffa i ich wykorzystanie do analizy obwodów elektrycznych 259 Węzeł – taki punkt obwodu, w którym schodzą się co najmniej trzy przewodniki. DRUGIE PRAWO KIRCHHOFFA W dowolnym zamkniętym konturze złożonego obwodu suma działających w nim SEM równa się sumie spadków napięcia na opornikach tego konturu. DRUGIE PRAWO KIRCHHOFFA DLA ROZGAŁĘZIENIA Stosunek natężeń prądów płynących w rozgałęzieniu jest równy odwrotnemu stosunkowi oporu na tym rozgałęzieniu. I I R R 1 2 2 1 = Przy obliczaniu parametrów obwodów złożonych na podstawie praw Kirchhoffa nale- ży trzymać się następującego porządku: 1. Zaznaczyć kierunki prądów we wszystkich częściach złożonego obwodu. Jeżeli w ja- kiejś części obwodu nie znamy kierunku przepływu prądu, to możemy kierunek ten przy- jąć w sposób zupełnie dowolny. W przypadku, kiedy prawdziwy kierunek prądu w tej części obwodu jest przeciwny niż kierunek przyjęty przez nas, otrzymana z rozwiązania zadania wartość natężenia płynącego prądu w tej części obwodu będzie ujemna. 2. Wybieramy kierunek obejścia obwodu (zwykle zgodny z kierunkiem ruchu wskazówki zegara). 3. Układamy n – 1 równań , wykorzystując pierwsze prawo Kirchhoffa, gdzie n jest ilością węzłów. 4. Układamy równania, wykorzystując drugie prawo Kirchhoffa, przy czym siły elektro- motoryczne bierzemy ze znakiem plus, jeżeli podwyższają one potencjał w kierunku obej- ścia (przechodzimy przez źródła prądu od minusa do plusa), a ze znakiem minus, jeżeli obniżają. Spadki napięcia przyjmujemy za dodatnie, jeżeli kierunki prądów płynące przez rozpa- trywane oporniki zgadzają się z kierunkiem obejścia obwodu, a za ujemne, jeżeli kierunki prądów są przeciwne do kierunku obejścia obwodu. Z A D AN I E 1 Dwa akumulatory o jednakowych oporach wewnętrznych równych 0,05 Ω i SEM odpo- wiednio 2 V i 1,8 V połączono równolegle i włączono jako źródło prądu do obwodu, któ- rego opór wynosi 2 Ω. Znajdź natężenia prądów w zewnętrznej części obwodu i w każdym z akumulatorów. Jakie będzie natężenie prądu w zewnętrznej części obwodu, jeżeli akumulator o mniejszej SEM odłączymy? Oporów przewodników służących do zmontowania obwodu nie bierz pod uwagę. Dane: Szukane: r = 0,05 Ω I , I 1 , I 2 = ? E 1 = 2 V I = ? E 2 = 1,8 V R = 2 Ω 