18 Kirchhoffovy zákony
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
Dodatek: Pokud bychom obě znaménkové konvence pro 2. Kirchhoffův zákon obrátili,
samozřejmě se nic nestane. Já osobně si konvence nepamatuji a v případě potřeby si je
odvodím z nejjednoduššího obvodu s jedním zdrojem a jedním rezistorem. Tuto možnost
studentům říkám, ale až v příští hodině.
Obecný postup řešení sítě pomocí Kirchhoffových zákonů
●
Vyznačíme si směry proudů.
●
Zvolíme uzle a zapíšeme pro ně 1. Kirchhoffův zákon (píšeme o jednu rovnici méně než má
síť uzlů).
●
Vyznačíme smyčky a pro každou z nich napíšeme 2. Kirchhoffův zákon (opět jednu smyčku
vynecháváme, protože její rovnici bychom získali z rovnic pro ostatní smyčky).
●
Vypočteme soustavu rovnic.
Ozkoušíme si postup na příkladu, který dokážeme vyřešit i jinak.
Př. 4: Vypočti elektrickou síť na obrázku metodou zjednodušování obvodu.
=3
Ω
R2
=6
Ω
R1
U =6V
Paralelní zapojení:
1
R
=
1
R
1
1
R
2
=
1
6
1
3
=
3
6
⇒ R=2 .
I =
U
R
=
6
2
=3A
Napětí na odporech je stejné jako napětí na zdroji.
I
1 =
U
R
1
=
6
6
=1A
I
2=
U
R
2
=
6
3
=2A
Doplníme výsledky do obrázku a vyznačíme směry, kterými tečou proudy (jednoduché, od +
k -).
=3
Ω
R2
=6
Ω
R1
U =6V
3A
2A
1A
6 V
6V
I
1
I
2
I
Př. 5: Vypočti pomocí Kirchhoffových zákonů elektrickou síť na obrázku.
=3
Ω
R2
=6
Ω
R1
U =6V
Vyznačíme směry proudů.
=3
Ω
R2
=6
Ω
R1
U =6V
I
1
I2
I
I
1
je schválně obráceně. Uvidíme, co to udělá.
1. Kirchhoffův zákon (levý uzel): I I 1=I 2
Vyznačíme dvě smyčky a napíšeme pro ně rovnice 2. Kirchhoffova zákona.
=3
Ω
R2
=6
Ω
R1
U =6V
I
1
I2
I
Modrá smyčka:
R
1 I 1=U
.
Zelená smyčka: R2 I 2=U .
Dosadíme hodnoty do všech tří rovnic:
I I
1 = I 2
6 I
1=6
⇒
I
1 =
1 A
⇒ Záporné znaménko zřejmě říká, že jsme zvolili špatně
směr proudu.
3 I
2 =6
⇒
I
2=2 A