किरचॉफचे मंडल नियम
विद्युत भार जमा होऊ शकत नाही किंवा नाहीसा होऊ शकत नाही, म्हणून कोणत्याही जोडणीवर आत वाहणारा प्रवाह नेमका बाहेर जाणाऱ्या प्रवाहाइतकाच असावा. ऊर्जाही अचानक निर्माण होऊ शकत नाही — कोणत्याही बंद लूपभोवती सर्व व्होल्टेज वाढ व घसरणा जोडल्यावर त्या शून्यावर रद्ध होतात.
सूत्र
ΣI_in = ΣI_out ; ΣΔV = 0
- I_in — आतचा प्रवाह (A): जोडणीकडे वाहणारा एकूण प्रवाह
- I_out — बाहेरचा प्रवाह (A): त्याच जोडणीतून बाहेर जाणारा एकूण प्रवाह
- ΔV — व्होल्टेज बदल (V): लूपच्या एका भागावरील व्होल्टेज वाढ किंवा घसरण
सोडवलेले उदाहरण
6 A वाहणारा तार जोडणीवर येतो व दोन फाटकांत विभागतो. एक फाटक 4 A घेतो. दुसऱ्या फाटकातून किती प्रवाह?
- I_in = 6 A
- I_out1 = 4 A
- I_out2 = I_in − I_out1
- I_out2 = 6 A − 4 A
I_out2 = 2 A
स्वतःची चाचणी घ्या
जोडणीवर आता 9 A येतात, दोन फाटकांत विभागतात. एक 5 A घेतो. दुसऱ्यातून किती?
- बरोबर उत्तर: 4 A
- 14 A
- 5 A
बरोबर! आत = बाहेर: 9 A − 5 A = 4 A.
बंद लूपभोवती पूर्ण फिरून प्रत्येक व्होल्टेज चढ-उतार जोडला, तर बेरीज काय हवी?
- एकूण प्रवाह
- बरोबर उत्तर: शून्य
- बॅटरीचे व्होल्टेज दुप्पट
नेमके — ऊर्जा संवर्क्षित, म्हणून लूपभोवतीचे सर्व व्होल्टेज वाढ-घसरण शून्यावर येतात.
हे कुठे दिसते
तुमच्या घराची वायरिंग जोडण्यांचे झाड आहे: मेन्सचे पुरवठे ब्रेकर पॅनेलवर विभागते, प्रत्येक खोलीत पुन्हा, व एका टोकाकडून आत आलेला प्रत्येक ऍम्पिअर दुसऱ्या टोकाकडून परत जातो — काही साठत नाही. बेटाभोवती फाटणारी नदी जोडणी-नियम निसर्गात दाखवते: दोन फाटक नदीच्या एका पात्राने आणलेला नेमका प्रवाह वाहवतात.
सामान्य चुका
अभिजात चूक म्हणजे प्रवाह उपकरणांतून जाता जाता खर्च होतो — भार संवर्क्षित, म्हणून जोडणीत जे आत जाते तेच बाहेर: 9 A आत, एका फाटकात 5 A, म्हणजे दुसऱ्यात नेमके 4 A, कमी नाही. लूप नियम आपल्या पद्धतीने चुकतो: एका लूपमध्ये अनेक घटक असताना बॅटरीचे व्होल्टेज आवडत्या घटकावर पडत नाही — ΣΔV = 0 संपूर्ण प्रवास संतुलित करते, प्रत्येक चढ प्रत्येक उताराशी. दोन संवरकता स्वच्छ ठेवा: जोडण्या भार सांभाळतात, लूप ऊर्जा.
कसे जोडले जाते
ओहमचा नियम एकट्या रोधाची किंमत काढतो; हे दोन नियम संपूर्ण जाळ्यांचे हिशोब ठेवतात — व दोन्ही यांत्रिकीतील संवरकता नियम मंडलाच्या रूपात आहेत (ΣI_in = ΣI_out म्हणजे भार संवरकता, ΣΔV = 0 म्हणजे ऊर्जा संवरकता). पुढचे RC मंडल हे पहिले मंडल ज्याचे वर्तन चालू असताना बदलते, व ते सोडवायला दोन्ही नियम एकाच वेळी लागतात.