Slavens vācu fiziķis Gustavs Robert Kirchhoffs(1824 - 1887), kas ir beigusi Kēnigsbergas universitāti, būdams Berlīnes Universitātes Matemātiskās fizikas katedras vadītājs, pamatojoties uz eksperimentāliem datiem un Ohm likumiem, saņēma vairākus noteikumus, kas ļāva analizēt sarežģītas elektriskās ķēdes. Tādā veidā parādījās Kirchhoff noteikumi un tiek izmantoti elektrodinamikā.
Pirmais (mezgla noteikums) būtībā irlikums par maksas saglabāšanu kombinācijā ar nosacījumu, ka maksas nav piedzimušas un nepazūd diriģentā. Šis noteikums attiecas uz elektrisko ķēžu mezgliem, t.i. ķēdes punkti, kur trīs vai vairāk vadītāji saplūst.
Ja mēs ņemam pozitīvo virzienu pašreizējāķēde, kas tuvojas strāvu mezglam, un tas, kas novirzās uz negatīvu, tad strāvu summa katrā mezglā ir nulle, jo maksas nevar uzkrāties mezglā:
i = n
∑ Iᵢ = 0,
i = l
Citiem vārdiem sakot, maksas, kas tuvojas mezglam uz laika vienību, skaits būs vienāds ar to maksu skaitu, kas atstāj konkrētu punktu tajā pašā laika periodā.
Kirchhoff otrais noteikums ir Ohmas likuma vispārināšana un attiecas uz plašas ķēdes slēgtajām ķēdēm.
Во всяком замкнутом контуре, произвольно izvēlēta kompleksā elektriskā ķēdē, strāvas spēku un attiecīgo ķēdes posmu pretestību produktu algebriskā summa būs vienāda ar emf algebrisko summu šajā ķēdē:
i = n₁ i = n₁
∑ Iᵢ Rᵢ = ∑ Ei,
i = l i = l
Visbiežāk tiek izmantoti Kirchhoff noteikuminoteikt strāvas lielumus kompleksās ķēdes posmos, kad tiek iestatīti strāvas avotu pretestība un parametri. Apsveriet metodi, kā piemērot noteikumus ķēdes aprēķina piemērā. Tā kā vienādojumi, kuros tiek izmantoti Kirchhoff noteikumi, ir parastie algebriskie vienādojumi, to skaitam jābūt vienādam ar nezināmu daudzumu skaitu. Ja analizētajā ķēdē ir m mezgli un n sekcijas (filiāles), tad saskaņā ar pirmo noteikumu (m - 1) var apkopot neatkarīgus vienādojumus un izmantot arī otru noteikumu (n - m + 1) neatkarīgus vienādojumus.
1. darbība. Atlasiet strāvas virzienu patvaļīgi.Ievērojot ieplūšanas un izplūdes "noteikumu", mezgls nevar būt avotu avots vai drenāža. Ja izvēlaties strāvas virzienu, šīs strāvas stipruma vērtība būs negatīva. Taču pašreizējo avotu darbības virzieni nav patvaļīgi, tos nosaka tas, kā tiek ieslēgti stabi.
2. solis Mēs rakstām pašreizējo vienādojumu, kas atbilst pirmajam Kirchhoff noteikumam mezglam b:
I₂ - I₁ - I₃ = 0
3. solis Mēs rakstām vienādojumus, kas atbilst otrajamKirchhoff valdība, bet vispirms izvēlas divas neatkarīgas shēmas. Šādā gadījumā ir trīs iespējamās iespējas: kreisā kontūra {badb}, labā kontūra {bcdb} un kontūra ap visu ķēdi {badcb}.
Tā kā jums ir jāatrod tikai trīs pašreizējās stiprās puses,tad mēs aprobežojamies ar divām kontūrām. Apvedceļa virziens nav svarīgs, strāvas un EMF tiek uzskatīti par pozitīviem, ja tie sakrīt ar apvedceļa virzienu. Ejam ap kontūru {badb} pretēji pulksteņrādītāju kustības virzienam, vienādojums būs šādā formā:
I₁R₁ + I₂R₂ = ε₁
Otrā kārta notiks pa lielo gredzenu {badcb}:
I₁R₁ - I₃R₃ = ε₁ - ε₂
4. solis Tagad mēs izveidojam vienādojumu sistēmu, kas ir diezgan vienkārša.
Izmantojot Kirchhoff noteikumus, mēs varam to izpildītdiezgan sarežģīti algebriski vienādojumi. Situācija tiek vienkāršota, ja ķēdē ir daži simetriski elementi, šajā gadījumā var pastāvēt mezgli ar vienādiem potenciāliem un ķēdes filiāles ar vienādām strāvām, kas ievērojami vienkāršo vienādojumus.
Klasisks šīs situācijas piemērs irstrāvas spēku noteikšanas problēma kubiskā formā, kas sastāv no identiskām pretestībām. Ķēdes simetrijas dēļ punktu 2,3,6, kā arī punktu 4,5,7 potenciāli būs vienādi, tos var savienot, jo tas nemainīs strāvu sadalījumu izteiksmē, bet ķēde tiks ievērojami vienkāršota. Tādējādi Kirhhofa likums par elektrisko ķēdi ļauj viegli aprēķināt sarežģītu līdzstrāvas ķēdi.
