قوانين كيرشوف - العلم نور

عاجل

{ وَقُلْ رَبِّ زِدْنِي عِلْمًا }

الأحد، 13 يناير 2019

قوانين كيرشوف



قوانين كيرشوف 




هو العالم جوستاف روبرت كيرشوف ولد سنة 1824م كان فيزيائيا ألمانيا ذو دور قوي و مهم في فهم:

*      عمل الدوائر الكهربية.

*       والتحليل الطيفي.

*       وإشعاع الجسم الأسود.

في عام 1845م، أعلن قوانين ( التي عرفت فيما بعد باسم قوانين كيرشوف) والتي سمحت لنا بحساب التيارات ، الفولتية والمقاومات في الدوائر الكهربائية التي كانت لها حلقات متعددة، وقد وسع هذا من جديد عالم الرياضيات الألماني جورج أوم.

حياته الشخصية:
في عام 1857م، تزوج غوستاف كيرشوف من كلارا ريشيلوت التي كانت ابنة فريدريش جولز ريشيلوت أستاذ الرياضيات في كونيجسبيرج. أنجبا هو وكلارا ابنتان وثلاثة أبناء. توفيت كلارا في عام 1869م وتركته لتربية أولاده. كان هذا الأمر أكثر صعوبة حيث كان يعاني من إعاقة أجبرته على استخدام العكازات أو الكرسي المتحرك في معظم الأوقات. ثم في عام 1872م، تزوج لويز بروميل التي كانت آنذاك المشرفة في عيادة طب العيون. كان لديه العديد من العروض من جامعات أخرى لكنه كان سعيدا جدا ومتعاهدا مع هايدلبرغ لذلك رفض جميع العروض. ومع ذلك، استمرت صحته في التدهور. في عام 1875م، عاد إلى برلين حيث أصبح رئيسًا لقسم لفيزياء الرياضية. هذا سمح له بالتدريس وإجراء البحوث دون الاضطرار إلى إجراء أي تجارب. أفضل أعماله المعروفة هي المجلد الرابع "Vorlesungen über mathematische Physik" (محاضرات في الفيزياء الرياضية)، نُشرت عام 1876م. توفي في 17 تشرين الأول عام 1887م في سن 63 وكان مكانه الأخير في سانت ماتهاوس في برلين.

قوانين كيرشوف:

تتمثل هذه القوانين في حفظ الشحنة و حفظ الطاقة و مع قانون أوم تصبح الأساس في علم الكهرباء وتحليل الدوائر الكهربية.

حفظ الشحنة(التيار)Krichhff's current law ( (KCL:
ينص على أن المجموع الجبري لشدة التيارات الداخلة في نقطة كهربية معينة يساوي مجموع الشدة الخارجة منها أي أن المجموع الكلي يكون صفراً ويطلق على هذا القانون قانون كيرشوف للعقدة أو قانون كيرشوف للتيار.



قانون حفظ الطاقة (الفولت)KVL )Krichhff's voltage law)

ينص على أن المجموع الجبري للفولتية (الجهود) في دائرة كهربية يساوي صفراً ويجب أن تكون مغلقة الجهود هي القوة الدافعة الكهربية وهي تعبر عن الشغل أو الطاقة الازمة لتحريك الشحنات و يطلق على هذا القانون قانون كيرشوف للجهد أو يسمى قانون كيرشوف للعروة والعروة هي عبارة عن أي مسار مغلق.






تطبيق قانون كيرشوف:
عند تطبيق قانون كيرشوف نقوم بفرض اتجاه معين للتيار كما نشاء سواء مع اتجاه عقارب الساعة أو عكس عقارب الساعة و عند فرض عكس الواقع فلإشارة تكون سالبة. يمكننا تطبيق هذان القانونان على التيار المستمر والمتردد.

يمكننا تقسيم الدوائر الكهربية إلى:
#      بسيطة.

#      معقدة.

#      معقدة يمكن تحويلها لبسيطة.

#      معقدة لا يمكن تحويلها لبسيطة.

البسيطة والمعقدة يمكن حلها بقوانين التوازي والتوالي أو قانون أوم.

أما المعقدة التي لا يمكن تحويلها لبسيطة تحل بواسطة قوانين كيرشوف.

تطبيق قوانين كيرشوف:
في الدوائر المعقدة التي لا يمكن تحويلها لبسيطة نختار اتجاه معين للتيار كما نشاء وعند الوصول عند أي نقطة (يكون بها ثلاث تفرعات) نكتب معادلة بطرفين للتيارات الداخلة والخارجة ثم نأخذ المسار المغلق ونكتب المعادلة الخاصة بالجهد حسب قانون كيرتشوف الثاني وبالتالي ينتج لدينا مجهولين نحلها بالحذف والتعويض وبذلك نجد التيارات عند الرجوع إلى قانون اوم نوجد الجهد على المقاومة المعطاة إذا كانت الاشارة موجبة فيعني أن فرضنا صحيح أما اذا كانت سالبة ففرضنا معاكس للاتجاه ويجب أن نلتزم بالاتجاه الذي اخترناها حتى نهاية المسألة.



وختاما نتمنى أن يكون الموضوع نال إعجابكم ونهلتم منه الفائدة المرجوة... بالتوفيق للجميع ...^_^

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق