شرح قانون كيرشوف

تتعامل قوانين كيرشوف والتي طُوّرت عن طريق الفيزيائي جوستاف كيرشوف مع حفظ التيار والطاقة الكهربائية داخل الدائرة الكهربائية المغلقة، بحيث تدرس قوانين كيرشوف الجهد والتيار بشكل خاص، حيث أنّ قانون كيرشوف الأول يختص في دراسة التيار الكهربائي حول تقاطع نقطة معيّنة في الدائرة الكهربائية، وقانون كيرشوف الثاني يختص بدراسة الجهد الكهربائي داخل الحلقة المغلقة في الدارة الكهربائية.

قانون كيرشوف الأول

ينص قانون كيرشوف الأول على أنّ مجموع التيارات الداخلة إلى عقدة أو نقطة معيّنة في الدائرة الكهربائية يكون مساوياً لمجموع التيارات الخارجة من العقدة أو النقطة ذاتها، ويُعبّر التيار الكهربائي عن مقدار تدفق الشحنة الكهربائية في الدائرة الكهربائية، لذا فإنّ الشحنة ستبقى محفوظة في حال عبرت من أيّ نقطة أو عقدة داخل الدائرة الكهربائية، وسيبقى التيار المتدفق من النقطة هو ذاته التيار الذي دخل إليها، ففي حالة دخول التيار (I1) والتيار (I2) إلى نقطة معيّنة ليخرجا من الطرف الآخر للنقطة على شكل (I3) و(I4)، بالتالي لابد أن تتحقق العلاقة الآتية: (I1 I2 = I3 I4).

قانون كيرشوف الثاني

ينص قانون كيرشوف الثاني على أنّ مجموع التغيّرات في الجهد عبر الحلقة المغلقة في الدائرة الكهربائية يجب أن يساوي دائماً صفراً، ويطلق على قانون كيرشوف الثاني اسم قانون جهد كيرشوف، حيث يوضّح حفظ الطاقة في الدائرة الكهربائية، إذ أنّ الطاقة التي توفرها البطارية للدائرة الكهربائية يتمّ استهلاكها من جميع المكونات الموجودة في الحلقة، ولا يمكن للطاقة أن تغادر هذه الحلقة، ويمكن التعبير عن قانون كيرشوف الثاني رياضياً من خلال العلاقة الرياضية الآتية: (ΣΔV = 0).

مسائل محلولة على قوانين كيرشوف

مسألة: إذا كان التيار (I1) وقيمته 2 أمبير، والتيار (I2) وقيمته 9 أمبير يدخلان إلى نقطة في دائرة كهربائية ويتفرعا إلى التيار (I4) وقيمته 4 أمبير، والتيار (I3) مجهول القيمة، جِد قيمة التيار المجهول؟

الحل: باستخدام قانون كيرشوف الأول فإنّ التيارات الداخلة إلى النقطة تساوي التيارات الخارجة منها، وبالتالي الحل كالآتي:

I1 I2 = I3 I4

I3 4 = 2 9

I3 =7 أمبير

مسألة: في دائرة كهربائية تحتوي على 4 مقاومات إذا كان فرق الجهد على المقاومة الأولى في دائرة كهربائية يساوي 2 فولت، بحيث تحتوي الدائرة على بطارية تعطي فرق جهد 18 فولت، وفرق الجهد على المقاومة الثانية يساوي 4 فولت، وفرق الجهد على المقاومة الثالثة يساوي 8 فولت، جِد فرق الجهد بين طرفي المقاومة الرابعة باستخدام قانون كيرشوف؟

الحل: باستخدام قانون كيرشوف الثاني فإنّ مجموع التغيّرات في جهد المقاومات في الدائرة الكهربائية يجب أن يساوي جهد المصدر، وبالتالي الحل كالآتي:

ΣΔV = 0

VS = V1 V2 V3 V4.

18= 2 4 8 V4

18= 14 V4.

V4 = 4 فولت.

الخلاصة

طُوّر قانون كيرشوف ليدعم قوانين حفظ الطاقة والتيار داخل الدوائر الكهربائية المختلفة، وذلك يعني أن الطاقة والتيار لا يمكن أن يتسربا خارج الدائرة الكهربائية، حيث أنّهما محفوظان في مسارات محدّدة تدخل منها وتخرج إليها، وبحيث أنّ التيار الداخل إلى نقطة هو ذاته الخارج أو المتفرع إلى تيارات مختلفة من النقطة ذاتها، كما أنّ الجهد الخارج من البطارية أو مصدر الطاقة في الدائرة الكهربائية يُستهلك من قِبل مكونات الدائرة الكهربائية جميعها دون تسرب أيّ جهد كهربائي إلى الخارج.

2023-12-177تعليم

مزيد من المشاركات

فتح حساب في جوجل بلاي

فتح حساب جوجل بلاي عبر الإعدادات يُمكن استخدام خدمة جوجل بلاي (Google play) من خلال إنشاء حساب جديد عبر جوجل (Google account)، وفيما يأتي خطوات إنشاء حساب جديد عبر جوجل، من خلال قائمة الإعدادات للهاتف الذي يعمل بنظام تشغيل الأندرويد: فتح قائمة الإعدادات عبر هاتف المُستخدِم. التمرير إلى الأسفل وصولاً إلى قسم الحسابات (Accounts). النقر على خيار إضافة حساب (Add Account). اختيار خيار جوجل (Google). النقر على زر إنشاء حساب (Create account). إدخال الاسم (Name) الخاص بالمُستخدِم. النقر على خيار

قانون سرعة الضوء

قانون قياس سرعة الضوء بما أنّ للضوء طبيعةَ الموجات الكهرومغناطيسيّة، فيمكن قياس سرعة الضوء باستخدام المعادلة الآتية: سرعة الضوء = الطول الموجي × التردد؛ وبالإنجليزية: Speed of Light = Wavelength × Frequency وبالرّموز: س ض = ط × ت؛ وبالإنجليزية: C = λ × F وبما أنّ التردد = 1 / الزمن؛ وبالإنجليزية: Frequency = 1 / Time وبالرّموز: ت = 1 / ز؛ وبالإنجليزية: F = 1 / T فإنّه يمكن التعبير عن سرعة الضوء بالصيغة الآتية: سرعة الضوء = الطول الموجي / الزمن؛ وبالإنجليزية: Speed of Light = Wavelength / Time

خواطر عن فراق الأم

فراقُ الأمّ فراق الرّوح للجسد منذ وفاتك يا أمي توقفت الحياة ومنذ أن توارى وجهك المنير في التراب يا أمي توارت روحي معه، فصرت أسير في هذه الدنيا على غير هدى، وقد ازداد هذا العالم وحشة وظلامًا. لم أعد أشعر بذاتي أو بما حولي، افتقدت طعم الأشياء وروحها، فكل الأيام متشابهة، وكل الأشياء بلا نكهة تميزها. لقد أدركت حقّ الإدراك أنّني كنت أسير بفضل رضاك ودعائك، والآن كل شيء يسير ببطء شديد وصعوبة كبيرة، أشعر أن كل شيء صار عسيرًا علي، ولم أعد أستطيع أن أتكلم كثيرًا أو أقابل الكثير من الناس. ولقد أصبحت

دور وسائل الاعلام في الغزو الفكري

دور وسائل الإعلام في الغزو الفكري تلعب وسائل الإعلام دورًا حيويًا وهامًا جدًا في الغزو الفكري، خصوصًا لفئة الشباب، ويُمكن توضيح هذا الدور فيما يأتي: الإدمان التقني الإدمان التقني أو إدمان وسائل التواصل التي هي جزء لم يعد يتجزأ من وسائل الإعلام هو اضطراب مرضي سلوكي يجعل الشخص أو المريض يمضي الساعات الطوال أمام شاشات الأجهزة على مختلف القنوات والمواقع والألعاب الإلكترونية دون توقف. مع انتشار الهواتف الذكية وتزايد التطبيقات التي تساهم في الدور الإعلامي، وبذلك تمنع الفرد من ممارسة حياته بصورة

أجمل الرسائل الدينية

رسائل دينية جميلة هذه رسائل دينية جميلة ومتنوّعة، حيث تتضمّن أدعية وأمنيات للأهل والأحباب والأصدقاء: أسأل الله أن يحصّنك بالقرآن، ويبعد عنك الشيطان، وييسّر لك من الأعمال ما يقرّبك فيها إلى عليّين، ويصبّ عليك من نفحات الإيمان وعافية الأبدان ورضا الرحمن، وأن يجعل لُقْيانا في أعالي الجنان. جعلك الله ممن يناديهم المنادي يوم القيامة: لكم النعيم سرمداً، تحيون ولا تموتون أبداً، تصحون ولا تمرضون أبداً، تنعمون ولا تبتئسون أبداً، ويحلّ عليكم رضوان ربكم ولا يسخط عليكم أبدا. جمّلك الله برقة النسائم، وطيّب

ما هو الوتاب

الوتاب يُشير مصطلح الوِتاب إلى تشنّج الرقبة (بالإنجليزية: Stiff neck)، ويُعدّ من أعراض ألم الرقبة وليس مرضاً بحدّ ذاته، وفي الحقيقة يُعاني ما نسبته 50% من الأشخاص من ألم الرقبة في إحدى مراحل حياتهم، ويُذكر بأنّ تشنّج عضلات الرقبة قد يستمرّ فترة تتراوح بين يوم إلى أربعة أيام، وقد ترتبط هذه الحالة بما يُعرف بالصعر (بالإنجليزية: Torticollis)؛ والذي يُمثل تشنّج عضلات الرقبة على إحدى الجانبَين ممّا ينتج عنه التواء الرأس ، وتتطلّب هذه الحالة إجراء التدخّل الطبيّ المُناسب تجنّباً لحدوث أيّ مُضاعفات

كيف تزيد من لياقتك البدنية

اللَّياقة البدنيّة إنّ تعريف اللّياقة البدنيّة يعتمد على الإنسان وطبيعة حياته اليوميّة؛ فاللياقة البدنيّة بالنسبة للفرد العادي هي المقدرة الجسديّة على القيام بالواجبات والمهمّات والأعباء اليوميّة، التي تتطلب عادةً مجهودًا عضليًّا دون الشُّعور بالتّعب والإرهاق والإعياء كالمشي وصعود الدَّرج والذَّهاب إلى العمل أو السُّوق مشيًا أو القيام بالأعمال المنزليّة. أمّا اللَّياقة البدنيّة للرِّياضيين فهي مستوى الكفاءة الجسديّة للرِّياضيّ لأداء رياضته من البداية وحتى نهاية الوقت المُحدد لها دون تعبٍ أو

طريقة صبغ بنطلون جينز أسود

التجهيز المسبق لعملية الصبغ فيما يأتي توضيح للأمور والأدوات الواجب تحضيرها قبل البدء ب عملية الصبغ في البيت : قبل البدء بصبغ البنطلون يجب أن يغسل جيداً من الأوساخ والأتربة العالقة به، وذلك للتأكد من عدم وجود أي بقايا قد تتعارض مع الصبغة، كما أنّه ليست هناك حاجة لتجفيف الجينز، حيث يجب أن يكون مبللاً عند التبييض أو الصبغ. لصبغِ بنطلون الجينز باللون الأسود سنحتاج إلى صبغة ملابس سوداء، حيث إنّ هناك نوعين من صبغات الملابس؛ فبعضها سائل وبعضها بودرة، مع الانتباه إلى ضرورة قراءة التعليمات قبل استخدام