📄 اطبع pdf
00971504825082

<<<قوانين كيرشوف >>>

قوانين كيرشوف

قوانين كيرشوف في الدوائر الكهربائية

مقدمة

وضع العالم غوستاف كيرشوف قانـونين أساسيين لتحليل الدوائر الكهربائية في القرن التاسع عشر، وهما حجر الزاوية في فهم سلوك التيار والجهد في الدوائر الإلكترونية.

القانون الأول (قانون التيار - KCL)

ينص على أن مجموع التيارات الداخلة إلى نقطة تفرع يساوي مجموع التيارات الخارجة منها:

\[ΣI_{int} = ΣI_{out}\]

طريقة حل المسائل:

مثال تطبيقي:

إذا التقت أربع أسلاك في نقطة واحدة:
I₁ + I₂ = I₃ + I₄

القانون الثاني (قانون الجهد - KVL)

ينص على أن مجموع الجهود في أي حلقة مغلقة يساوي صفرًا:

\[ΣV = 0\]

مثال تطبيقي:

في دائرة تحتوي على بطارية 12 فولت ومقاومتين:
\[ 12V - V_1 - V_2 = 0\]

طريقة حل المسائل:

1. حدد جميع العقد في الدائرة
2. ارسم اتجاهات التيار افتراضياً
3. طبق KCL على كل عقدة
4. حدد الحلقات المستقلة
5. طبق KVL على كل حلقة
6. حل نظام المعادلات الرياضي

تطبيقات عملية:

• تصميم الدوائر الإلكترونية المعقدة
• تحليل أنظمة الطاقة الكهربائية
• أنظمة التحكم في السيارات الحديثة
• أنظمة التوزيع الكهربائي في المباني
• تحليل الأعطال في الشبكات الكهربائية

أهمية القوانين

تعتبر هذه القوانين أساسية في:

1. الهندسة الكهربائية
2. هندسة الإلكترونيات
3. أنظمة التحكم الآلي
4. تصميم أنظمة الطاقة المتجددة

في هذه المحاكاة الايقونة (1) يتم تحديد التيارات الداخلة والخارجة عند الوصلة
في هذه المحاكاة الايقونة (2) يمكن تطبيق قانون الحلقات وتظهر الايقونة (3)
في هذه المحاكاة الايقونة (3) يتم ايجاد التيار وفرق الجهد في كل مقاوم
في هذه المحاكاة المربع في الاعلى وسط الصفحة يغير قيم الدائرة

قنطرة وتستون (Wheatstone Bridge)

قنطرة وتستون دائرة يتم استخدامها
لقياس قيمة مقاومة مجهولة
تحتوي القنطرة على أربع مقاومات وجهاز جلفانومتر أحد هذه المقاومات متغيرة القيمة
يتم تغير قيمة المقاومة المتغيرة حتى نحصل على قراءة قدرها صفر في الجلفانومتر
عندها نستطيع معرفة قيمة المقاومة المجهولة

قنطرة وتستون (Wheatstone Bridge)

مبدأ العمل:

دائرة كهربائية تُستخدم لقياس المقاومة المجهولة بدقة.
تتكون من أربع مقاومات (R1, R2, R3, R4) و مصدر جهد (V) وجلفانوميتر.

معادلة التوازن:

حالة التوازن	R1/R2 = R3/Rx
حساب المقاومة المجهولة	Rx = (R2 × R3)/R1

العوامل المؤثرة:

• دقة المقاومات المعروفة
• استقرار مصدر الجهد
• حساسية الجلفانوميتر
• درجة الحرارة (تؤثر على قيم المقاومات)

التطبيقات العملية:

1. قياس الإجهاد في المقاييس الانفعالية (Strain Gauges)
2. كشف التغيرات في درجة الحرارة (مقاومات حرارية)
3. أنظمة الإنذار بالأبواب والنوافذ
4. قياس الضغط في المستشعرات الطبية

مثال عملي:

في موازين الحمولة: عند وضع وزن على الميزان، يتغير شكل المقاييس الانفعالية مما يغير مقاومتها
ويُظهر التغير في قراءة الجلفانوميتر الوزن المطبق.

في هذه التجربة سوف يتم حساب قيمة مقاومة مجهولة من خلال هذه القنطرة يمكن أن نغير التجربه وقيمة المقاومات من خلال الأيقونة العلوية ونكرر التجربة غير من قيمة المقاومة المتغيرة كل مرة حتى نحصل على قيمة قراءة للجلفانومتر صفر عندها يمكن حساب قيمة المقاومة المجهولة

اكتب تعليقا واذا كان هناك خطأ اكتبه وحدد مكانه Write a comment, and if there is mistake, write and specify its location

No comments:

Post a Comment