De ce sunt necesare
Legea lui Ohm rezolvă circuite simple. Când apar mai multe surse sau mai multe ramuri, ai nevoie de un instrument general: legile lui Kirchhoff.
Vocabular:
- nod: punct în care se întâlnesc cel puțin trei conductoare;
- ramură: porțiune de circuit între două noduri;
- ochi (buclă): traseu închis format din mai multe ramuri.
Legea I (legea nodurilor)
Suma intensităților curenților care intră într-un nod este egală cu suma celor care ies.
E o consecință a conservării sarcinii electrice: sarcina nu se acumulează în nod.
Legea a II-a (legea ochiurilor)
În orice ochi de rețea, suma algebrică a tensiunilor electromotoare este egală cu suma algebrică a căderilor de tensiune.
E o consecință a conservării energiei.
Regula semnelor
Aici se greșește cel mai des. Pași:
- alegi arbitrar un sens de parcurgere al ochiului;
- o tensiune electromotoare se ia cu plus dacă sensul de parcurgere intră prin borna negativă și iese prin cea pozitivă, adică trece prin sursă de la minus la plus;
- un produs se ia cu plus dacă sensul curentului coincide cu sensul de parcurgere.
Dacă la final îți iese un curent negativ, nu e o greșeală: înseamnă doar că sensul real e invers față de cel presupus.
Câte ecuații scrii
Pentru un circuit cu noduri și ramuri:
- din legea I: ecuații independente;
- din legea a II-a: ecuații independente.
Total: exact ecuații, câte necunoscute ai.
Exemplu
Două surse în paralel care alimentează un rezistor: ai 2 noduri și 3 ramuri.
- legea I: ecuație;
- legea a II-a: ecuații.
Total 3 ecuații pentru 3 curenți necunoscuți.
Greșeli frecvente
- Se schimbă sensul de parcurgere în mijlocul unui ochi. Trebuie păstrat până la capăt.
- Se scriu mai multe ecuații decât necunoscute, iar unele sunt dependente și nu aduc informație.
- Se consideră greșit rezultatul negativ. E perfect valid; indică doar sensul real.