قانون كيرشوف الثاني

نص قانون كيرشوف الثاني

ينص قانون كيرشوف الثاني أو قانون الجهد (بالإنجليزية: Kirchhoff Volt Law) على أنّ المجموع الجبري للتغيَّر في الجهد الكهربائي عبرمكوّنات أي حلقة كهربائية مُغلقة يساوي صفراً وهذا لعدم وجود أي شكل من أشكال ضياع الطاقة عبر المسار المُغلق اعتماداً على مبدأ حفظ الطاقة .

فعندما تُحرّك القوة الدافعة الكهربائية التيار عبر مكونات الدائرة الكهربائية المغلقة كالمقاومات والخلايا الكهربائية، فإنّ ذلك قد يؤدي إلى فقدان أواكتساب للطاقة اعتماداً على نوع المكوّن وشدّة التيار في الدائرة الكهربائية، فينتج أنّ الجهد المُكتسب بفعل القوة الدافعة الكهربائية في الخلايا يساوي مقدار الهبوط في الجهد الحاصل في المكوّنات الأخرى كالمصابيح والمقاومات خلال الدورة الواحدة، مما يجعل المجموع الجبري لقيم الجهود الكلية المبذولة يساوي صفراً.

وتكون صيغة قانون كيرشوف الثاني كالآتي:

حيث إنّ:

V gains: مجموع الجهود المتولدة في الدائرة الكهربائية.
V drops: مجموع الجهود المفقود في الدائرة الكهربائية.

ويُمكن حساب الجهد المبذول عن طريق المعادلة الآتية:

حيث إنّ:

V: مقدار الجهد بوحدة فولت.

I: قيمة التيار الكهربائي بوحدة أمبير.

R: قيمة المقاومة الكهربائية بوحدة أوم ورمزها Ω.

ما هي طريقة استخدام قانون كيرشوف الثاني؟

تكمن أهمية قانون كيرشوف الثاني في إيجاد القيم المجهولة للفولتية، والتيارات، والمقاومات، في الدوائر الكهربائية، ويُبسّط ويُسهّل إدارة الدوائر الكهربائية المعقدة، وذلك باتّباع الخطوات الآتية:

تحديد المسارات المُغلقة في الدائرة الكهربائية وذلك بتحديد نفس النقطة كبداية ونهاية للمسار.
افتراض اتجاه حركة التيار الكهربائي، على سبيل المثال فرض اتجاه التيار مع عقارب الساعة أو عكس عقارب الساعة.
تحديد اتجاه القوة الدافعة في البطاريات حيث دائما تتجه من القطب السالب إلى القطب الموجب.
تحديد نقطة مرجعية على المسار المغلق ليتم حساب مجموع الجهد الكلي منها واليها باتجاه التيار المفروض.
تطبيق قانون الجهد والذي يتضمن الجمع الجبري لقيم الجهود المحسوبة خلال الدائرة المغلقة والذي يجب أن يساوي صفراً.

يجب ملاحظة الآتي عند استخدام قانون كيرشوف الثاني:

في حال كان اتجاه القوة الدافعة داخل البطاريات بنفس اتجاه التيار المفروض يكون الجهد موجباً، أما إذا كانا بعكس الاتجاه المفروض يُعوّض الجهد بالإشارة السالبة.
في حال كانت قيمة التيار الكهربائي المحسوبة سالبة الإشارة فهذا يُشير إلى عكس اتجاه التيار فقط، حيث يدل أن اتجاه التيار الحقيقي يكون بعكس الاتجاه الذي تم فرضه.

أمثلة حسابية على قانون كيرشوف الثاني

وفيما يأتي أمثلة متنوعة على قانون كيرشوف الثاني:

إيجاد قيمة التيار الكهربائي

في الدائرة الكهربائية الموضّحة في الشكل الآتي، أوجد قيمة التيار الذي يسري بالدائرة مُعتمدًا على قانون كيرشوف الثاني.

فرض اتجاه التيار الخاص، وتعيين نقطة مرجعية على المسار، وتحديد اتجاه القوة الدافعة داخل البطارية، ففي هذا المثال تم فرض اتجاه التيار باتجاه عكس عقارب الساعة، وتعيين النقطة (A) كنقطة مرجعية، وتحديد اتجاه القوة الدافعة في البطارية، كما هو موضح في الشكل الآتي:

تطبيق قانون كيرشوف الثاني بالإضافة إلى قانون الجهد الكهربائي من النقطة (A) باتجاه عكس عقارب الساعة

0 = Vdrops V gains

V= I×R

قيمة الجهد في المقاومة (R1) تساوي مقدار التيار (I) مضروبا بقيمة المقاومة 2 أوم
قيمة الجهد في المقاومة (R2) تساوي مقدار التيار (I) مضروبا بقيمة المقاومة 18 أوم
قيمة الجهد في البطارية (Vs) يساوي 20 فولت ويكون بالإشارة الموجبة لأنه مع اتجاه التيار المفروض
المجموع الجبري للقيم يساوي صفراً تطبيقاً لقانون كيرشوف الثاني=

إيجاد قيمة التيار المجهول بعد تبسيط المعادلة ليساوي أمبير (الإشارة السالبة تعني أن اتجاه التيار الحقيقي للتيار الكهربائي يكون بعكس الاتجاه الذي تم فرضه)

إيجاد قيمة المقاومة الكهربائية

في الدائرة الكهربائية الموضّحة في الشكل الآتي، أوجد قيمة المقاومة R1 في الدائرة مُعتمدًا على قانون كيرشوف الثاني علماً أنّ مقدار التيار الكهربائي يساوي 2 أمبير.

فرض اتجاه التيار الخاص، وتعين نقطة مرجعية على المسار، وتحديد اتجاه القوة الدافعة داخل البطارية، ففي هذا المثال تم فرض اتجاه التيار مع عقارب الساعة، وتعين النقطة (B) كنقطة مرجعية، وتحديد اتجاه القوة الدافعة في البطارية كما هو موضح في الشكل الآتي:

تطبيق قانون كيرشوف الثاني بالإضافة إلى قانون الجهد الكهربائي من النقطة (B) باتجاه مع عقارب الساعة

0 = Vdrops V gains

V= I×R

قيمة الجهد في المقاومة (R2) تساوي مقدار التيار 2 أمبير مضروباً بقيمة المقاومة 3 أوم ويساوي 6 فولت.
قيمة الجهد في المقاومة (R1) تساوي مقدار التيار 2 أمبير مضروباً بقيمة المقاومة المجهولة R1×2
قيمة الجهد في البطارية (Vs) يساوي 8 فولت وتكون إشارته سالبة لأنه بعكس اتجاه التيار المفروض.
قيمة الجهد في المقاومة (R3) تساوي مقدار التيار 2 أمبير مضروباً بقيمة المقاومة 9 أوم ويساوي 18 فولت.
المجموع الجبري للقيم يساوي صفراً تطبيقاً لقانون كيرشوف الثاني

إيجاد قيمة المقاومة المجهولة بعد تبسيط المعادلة لتساوي 8 أوم.

ينص قانون كيرشوف الثاني على أنّ المجموع الجبري للتغيَّر في الجهد الكهربائي عبرمكوّنات أي حلقة كهربائية مُغلقة يساوي صفراً وهذا لعدم وجود أي شكل من أشكال ضياع الطاقة عبر المسار المُغلق اعتماداً على مبدأ حفظ الطاقة، وتكمن أهميته في تبسيط الدوائر الكهربائية المعقدة وإيجاد القيم المجهولة للفولتية، والتيارات، والمقاومات في الدوائر الكهربائية.

2023-12-1734تعليم

مزيد من المشاركات

مجالات الأمن السيبراني

ما هي مجالات الأمن السيبراني؟ إنّ زيادة الاعتماد على استخدام الانترنت يزيد من فرص التعرّض للهجمات الإلكترونيّة، ممّا يتطلّب دعم الأمن السيبراني، وفيما يأتي مجموعة من المجالات المستخدمة في تقنية الأمن السيبرانيّ: الأمن السيبراني للبنية التحتية الحرجة تستخدم تقنية الأمن السيبرانيّ للبنية التحتيّة الحرجة (بالإنجليزية: Critical Infrastructure Cybersecurity ) بهدف تأمين الأنظمة التي تحتوي على بنية تحتيّة حيويّة، إذ تعمل كمنصة يمكن من خلالها كشف البرامج الضارّة السيبرانيّة، بهدف حماية الأنظمة

أسباب الكيس في الرحم

أسباب كيس الرحم يوصف كيس الرحم بأنَّه عبارة عن أكياس ممتلئة بالدم القديم، إذ يتعرَّض ما نسبته من 20 إلى 40% من مرضى بطانة الرحم إلى الإصابة بأكياس الرحم، وتُعَدُّ أكياس الرحم خلايا غير سرطانيّة، ومن الجدير بالذكر أنَّ السبب الرئيسيّ الدقيق لتشكُّل أكياس الرحم مجهول من قِبَل الأطبَّاء حتى الآن، إلا أنَّ الدراسات تُشير إلى أنَّ هرمون الإستروجين يلعب دوراً هامّاً في تشكُّل أكياس الرحم، وهناك مجموعة من العوامل التي تزيد من خطر الإصابة بأكياس الرحم، ومنها ما يأتي: العوامل الوراثيّة: يزداد خطر

تفسير اسم الله الرزاق في المنام

تفسير رؤيا اسم الله الرزاق إنّ رؤية اسم الله الرزاق مكتوباً، أو قراءته، أو ظهوره أمام صاحب الرؤيا في المنام يبشّر بالخير والسرور والرّضا والسعادة لمن رأى الرؤيا، وله في التأويل دلالات محتملة ومعاني وإشارات رائعة، ومن أهمّها ما يأتي: إن رؤية هذا الاسم العظيم من أسماء الله الحسنى أمام صاحب الرؤيا تعني قوة وعظمة الله رزاق الكون بكامله، قال الله -تعالى-: (إِنَّ اللَّهَ هُوَ الرَّزَّاقُ ذُو الْقُوَّةِ الْمَتِينُ). قد تدل الرؤيا على أن الله -تعالى- خلق الإنسان عزيزاً، فلا يُطلب الرزق إلا من الله

مظاهر الشرك بالله

مظاهر الشرك الأكبر بالله تعالى القول إن لله تعالى ولد أو زوجة توجد العديد من الأقوام السّابقة التي أشركت بالله -تعالى-، وقد زَعم بعضهم أنّ لله ولداً -تعالى الله عن ذلك-، ولأنَّ سيدنا عيسى -عليه السّلام- وُلد من غير أب معجزةً من الله -سبحانه وتعالى-؛ وجدوا ذلك مبرّراً بأن ينسبوه إلى الله -تعالى-، وقد ذكر الله -تعالى- قولهم في القرآن الكريم فقال -تعالى-: (وَقَالُوا اتَّخَذَ اللَّهُ وَلَدًا)، وحاشا لله -عزّوجلّ- أن يتّخذ ولداً، وذلك لعدّة دلائل؛ منها أنَّ الله -تعالى- قادرٌ على خلق ولدٍ من غير

نادي الأقصى الرياضي

ما هو نادي الأقصى الرياضي؟ يعتبر نادي الأقصى الرياضي مؤسسة رياضية واجتماعية وثقافية كذلك ويقع النادي على وجه التحديد في مخيم النصيرات، كما ويهدف النادي إلى خدمة وتطوير قدرات الفئات المجتمعية بشكل عام، بالإضافة إلى إعداد جيل رياضي متميز جداً. متى تأسس نادي الأقصى الرياضي؟ تم تأسيس نادي الأقصى الرياضي في عام 1993 م. ما الهدف من إنشاء نادي الأقصى الرياضي؟ لقد تم إنشاء نادي الأقصى الرياضي كمبادرة رياضية ثقافية تنموية تعمل بشكل رئيسي على خلق تطور إيجابي، وذلك في الواقع الاجتماعي والثقافي والرياضي

وصفة لإزالة النمش

النمش النَّمش هو بُقع مسطَّحة ومُستَديرة لونُها بُنّي تَظهر على الجلد في أيّ مكان من الجسم، إلّا أنه يَظهر غالباً في المناطق التي تتعرض لأشعة الشمس، وتكون بأحجام مُختلفة، ومن أسباب ظهور النَّمش؛ التَعرُّض لأشعة الشمس بكثرة، والوراثة، وعدم التوازن الهرموني. وصفات طبيعية لإزالة النمش عصير الليمون يُساعد عصير اللّيمون على علاج النَّمش والبُقع البنية؛ لأنّه يحتوي على خواص تفتح البشرة وتبيض البقع الداكنة فيها. طريقة التحضير: ضعي عصير الليمون على الجلد المصاب. افركي مكان النمش. اتركيه مدة 10-15

السعرات الحرارية في فاكهة الكاكا

السعرات الحرارية في فاكهة الكاكا تُعرَف الكاكا أيضاً بالتين الكاكي أو الكاكا أو القاقا أو الخرما أو بيريسيمين (بالإنجليزية: Persimmon)، وتُمثل الحبة المتوسطة من فاكهة الكاكا والتي تَزِن 135 غراماً؛ حُصّة واحدة من الفاكهة، وهي تُزوّد الجسم بـ118 سُعرةً حراريّة، وتمثل هذه الكميّة من الكاكا ما يعادل نصف الكمية الموصى بتناولها يوميّاً بالنسبة لشخصٍ يستهلك 2000 سُعرةٍِ حرارية في اليوم؛ حيث إنّ الكميّة الموصى بها لشخصٍ يحتاج 2000 سعرة حرارية تعادل كوبين من الفاكهة. بينما تحتوي ثمرةٌ واحدةٌ من فاكهة

قائمة أعلى أفلام الإنمي دخلًا

تنتشر أفلام الأنمي بشكل كبير في العالم، لذلك فهي تعود بدخلٍ عالٍ في شباك التذاكر، إذ تُعد من أشهر الرسوم المتحركة اليابانية، ويوضح المقال الآتي ترتيب لأفلام الأنمي التي حققت أعلى دخلاً في السنوات الماضية. قائمة أعلى أفلام الأنمي دخلاً يوضح ما يأتي قائمة بأعلى أفلام الأنمي التي تم إنتاجها دخلاً: قاتل الشيطان: قطار موغن نشر فيلم قاتل الشيطان الفطار موغن (بالإنجليزية: Demon Slayer The Movie: Mugen Train)، عام 2020 وأصبح عالمياً في عام 2021، وكان قيمة الدخل له 410 ملايين دولار، وهو عبارة عن الفلم