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.

2023-12-1722تعليم

مزيد من المشاركات

كيف تربي الببغاء

أساسيات تربية الببغاء يعد الببغاء من الطيور الرائعة والجذابة، ومن السهل تربيته كحيوان أليف، ولكن قبل القيام بذلك يجب الالتزام ببعض الأساسيات لجعل الطير يبقى في أفضل حالاته، ومن أهم هذه الأساسيات ما يأتي: شراء القفص المناسب يحتاج الببغاء إلى القفص ليكون مسكنه في المنزل، وتأتي أقفاص الطيور الموجودة في الأسواق بأحجام وأشكال متنوعة، ولكن عند شراء القفص يجب اختيار قفص كبير بشكل مناسب حتى يقوم الببغاء بفرد جناحيه فيه، لذلك من المهم الحرص على عدم شراء قفص صغير. ينبغي أيضًا شراء قفل صغير لباب القفص،

لواء إسكندرون (محافظة سورية)

أين يقع لواء الإسكندرون؟ لواء الإسكندرون أو ما يُسمى بمنطقة هاتاي كانت في الأصل جزءًا من سوريا والتي تقع على الساحل الشمالي من محافظة اللاذقية السورية، ولكن في عام 1939م ضمت تركيا المنطقة لحدودها؛ فيقع لواء الإسكندرون جنوب تركيا على ساحل البحر الأبيض المتوسط، وهو عبارة عن مقاطعة وعاصمتها الإدارية هي أنطاكيا، تحدها من الجنوب والشرق الجمهورية العربية السورية ومن الشمال المحافظات التركية أضنة وعثمانية. ما هو سبب تسمية لواء الإسكندرون بذلك؟ سُمي لواء الإسكندرون بهذا الاسم نسبةً للإسكندر الأكبر

صفات الجنة ونعيمها والأسباب الموصلة لها

الجنة الجنة هي دار الإقامة يوم القيامة بعد الحساب، فالله تعالى يدعو عباده إلى القيام بالأعمال الصالحة لنيل مغفرة الذنوب ومن ثم الفوز بنعيم الجنة التي أعدّها الله تعالى مكافأةً لعباده المؤمنين والمتقين الذين حاربوا الشيطان والشهوات في الدنيا واتبعوا أوامره عزّ وجل، قال تعالى في قرآنه الكريم: (وسارعوا إلى مغفرةٍ من ربّكم وجنة عرضها السماوات والأرض أعدت للمتقين) [آل عمران: 133]. يُقال بأنّ الجنّة سُميّت جنةً لأنها تُغطّي داخلها بأشجارها، ولقد ذكر الله تعالى مواصفات للجنة في كتابه الكَريم وشرحها

طائرة الكونكورد (أسرع طائرة مدنيّة)

طائرة الكونكورد (أسرع طائرة مدنيّة) طائرة الكونكورد البريطاني الفرنسي من أحد الطائرات التي كان لها أطول عمر، دخلت الخدمة عام 1976م، خرجت من الخدمة عام 2003م بعد أن تعرضت لحادث مميت، وتوقفت أيضاً بسبب ارتفاع تكاليفها، ومعنى كلمة كونكورد الاتحاد أو التناغم والى التعاون بين فرنسا وبريطانيا، وقطعت هذه الطائرة رحلات متعددة عبر القارات وهدفها الرئيسي هو اختصار الرحلات التي كانت تحتاج وقت طويل. مواصفات طائرة الكونكورد طول جناح الطائرة يبلغ 204 أقدام، قابل للتمدد عند الطيران بسبب حرارتها الشديدة، تسير

أجمل الرسائل الرومانسية

أجمل الرسائل الرومانسية من السهل أن ينسى الإنسان نفسه لكن من الصعب أن ينسى نفس سكنت نفسه. من يهدهد قلبي فور رؤيته، لمن يخفق قلبي فور سماع صوته، لمن يرقص قلبي فرحًا بعودته، لمن أعشقه وأذوب بين ذراعيه، أهدي لك كلماتي المتواضعة لكي تكون دليلًا لك على حبي. إن لم تجمعنا الأيام قد تجمعنا الذكريات، وإن لم تجمعنا الذكريات جمعتنا القلوب، وإن لم تجمعنا القلوب ظلت أرواحنا على العهد باقية. إن الاشتياق كان لقلبك دائماً، إن السحر كان بعينك دائمًا، أن السهر كان من أجلك دائمًا، أن الروح كان تهفو حولك دائمًا،

هل تقبل توبة الزاني

رحمة الله إنّ من رحمة الله -تعالى- بالإنسان أن جعل باب التّوبة مفتوحاً له طول العمر وفي كلّ وقت ومتى ينوي الإنسان ذلك، ونفس الإنسان جُبلت على شهوات ورغبات قد تحيد به عن الطريق الصحيح؛ لذلك فإنّ الله -تعالى- أوجب التوبة على الإنسان ورغّبه بها، حتى لا ييأس الإنسان ويقنط ويظنّ أن لا ملجأ إلى الله أن لا سبيل للرجوع إذا وقع في الذنب أو تمادى به؛ حيث قال الله تعالى مؤمّلاً أهل المعاصي والذنوب وأهل الإكثار منها: (قُلْ يَا عِبَادِيَ الَّذِينَ أَسْرَفُوا عَلَى أَنفُسِهِمْ لَا تَقْنَطُوا مِن رَّحْمَةِ

مدن جنوب سيناء

مدن جنوب سيناء تقع محافظة جنوب سيناء في شبه جزيرة سيناء الواقعة في المنطقة الشمالية الشرقية من الجمهورية العربية المصرية، وهي واحدة من المحافظتين اللتين تقسمان صحراء سيناء إلى مناطق شمالية وأخرى جنوبيّة، وتضمّ محافظة جنوب سيناء ستّ مراكز إدارية، بالإضافة إلى تسع مدن وثلاث عشرة قرية وواحد وثمانين تجمعاً بدوياً، أمّا مدنها فهي كالتالي. مدينة الطور هي العاصمة الرسمية لجنوب سيناء، وتقع على مسافة 265كم من خليج السويس، وللمدينة شهرة تاريخيّة كبيرة، وذلك لوجود أماكن ذات مكانة دينيّة فيها، مثل حمام

فوائد التين المجفف لزيادة الوزن

هل التين المجفف مفيد لزيادة الوزن إنّ عدد السعرات الحرارية التي يحصل عليها الجسم عن طريق تناول الأطعمة أو المشروبات هي التي تتحكّم بشكلٍ مباشرٍ في زيادة الوزن أو نقصانه، وبشكلٍ عام لا يوجد طعامٌ واحدٌ يُمكن أن يوفّر التغذية الكاملة، والفوائد الصحية، والطاقة التي يحتاجها الجسم. ومن الجدير بالذكر أنّ التين المُجفّف يُعدّ من الأغذية الغنيّة بالسكر والسعرات الحرارية ، إذ إنّ كمية السكر تتركّز عند تجفيف الفواكه، كما تحتوي الفواكه المُجفّفة؛ مثل: التين، والتمر، والمشمش، والكِشمِش الأسود أو الأحمر