किरचॉफ के नियम: 7 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

परिचय:

हम जानते हैं कि एकल समतुल्य प्रतिरोध, (आरटी) तब पाया जा सकता है जब दो या दो से अधिक प्रतिरोधक किसी भी श्रृंखला में एक साथ जुड़े होते हैं यदि सभी घटकों के माध्यम से समान वर्तमान मान प्रवाहित होता है, समानांतर यदि उनके पास समान वोल्टेज लागू होता है। या दोनों का संयोजन, और यह कि ये सर्किट ओम के नियम का पालन करते हैं। हालांकि, कभी-कभी जटिल सर्किट जैसे ब्रिज या टी नेटवर्क में, हम केवल ओम के नियम का उपयोग केवल सर्किट के भीतर परिसंचारी वोल्टेज या धाराओं को खोजने के लिए नहीं कर सकते हैं जैसा कि चित्र (1) में है।

इस प्रकार की गणना के लिए, हमें कुछ नियमों की आवश्यकता होती है जो हमें सर्किट समीकरण प्राप्त करने की अनुमति देते हैं और इसके लिए हम किरचॉफ के सर्किट कानून का उपयोग कर सकते हैं।

चरण 1: सर्किट विश्लेषण में सामान्य परिभाषा:

किरचॉफ के नियमों में जाने से पहले। हम पहले सर्किट विश्लेषण में बुनियादी चीजों को परिभाषित करेंगे जिनका उपयोग किरचॉफ के नियमों को लागू करने में किया जाएगा।

1-सर्किट - एक सर्किट एक बंद-लूप संवाहक पथ है जिसमें विद्युत प्रवाह प्रवाहित होता है।

2-पथ - तत्वों या स्रोतों को जोड़ने की एक पंक्ति।

3-नोड - एक नोड एक सर्किट के भीतर एक जंक्शन, कनेक्शन या टर्मिनल है जहां दो या दो से अधिक सर्किट तत्व जुड़े होते हैं या दो या दो से अधिक शाखाओं के बीच एक कनेक्शन बिंदु देते हैं। एक नोड को एक बिंदु द्वारा इंगित किया जाता है।

4-शाखा - एक शाखा एक एकल या घटकों का समूह है जैसे कि प्रतिरोधक या एक स्रोत जो दो नोड्स के बीच जुड़ा हुआ है।

5-लूप - एक लूप एक सर्किट में एक सरल बंद पथ है जिसमें कोई सर्किट तत्व या नोड एक से अधिक बार सामने नहीं आता है।

6-मेष - एक जाल एक एकल बंद लूप श्रृंखला पथ है जिसमें कोई अन्य पथ नहीं होता है। जाल के अंदर कोई लूप नहीं है।

चरण 2: किरचॉफ के दो नियम:

1845 में, एक जर्मन भौतिक विज्ञानी, गुस्ताव किरचॉफ ने एक जोड़ी या नियमों या कानूनों का सेट विकसित किया जो विद्युत सर्किट के भीतर वर्तमान और ऊर्जा के संरक्षण से संबंधित हैं। इन दो नियमों को आमतौर पर किरचॉफ के सर्किट कानून के रूप में जाना जाता है, जिसमें किरचॉफ के कानूनों में से एक बंद सर्किट, किरचॉफ के वोल्टेज कानून, (केसीएल) के आसपास बहने वाले वर्तमान से संबंधित है, जबकि दूसरा कानून बंद सर्किट में मौजूद वोल्टेज स्रोतों से संबंधित है, किरचॉफ का वोल्टेज कानून, (केवीएल)।

चरण 3: किरचॉफ के नियम लागू करना:

हम इस सर्किट का उपयोग केसीएल और केवीएल दोनों को निम्नानुसार लागू करने के लिए करेंगे:

1-सर्किट को कई लूपों में विभाजित करें।

2-केसीएल का उपयोग करके धाराओं की दिशा निर्धारित करें। अपनी इच्छानुसार 2 धाराओं की दिशा निर्धारित करें, फिर उनका उपयोग तीसरे की दिशा प्राप्त करने के लिए करें जैसा कि चित्र (4) में है।

किरचॉफ के वर्तमान नियम का उपयोग करते हुए, KCLA नोड A: I1 + I2 = I3. पर

नोड B: I3 = I1 + I2 पर Kirchhoff के वोल्टेज नियम, KVL का उपयोग करना

समीकरण इस प्रकार दिए गए हैं: लूप 1 इस प्रकार दिया गया है: 10 = R1 (I1) + R3 (I3) = 10 (I1) + 40 (I3)

लूप 2 इस प्रकार दिया गया है: 20 = R2 (I2) + R3 (I3) = 20(I2)+ 40(I3)

लूप 3 इस प्रकार दिया गया है: 10 – 20 = 10(I1) – 20(I2)

चूंकि I3 I1 + I2 का योग है, इसलिए हम समीकरणों को इस प्रकार लिख सकते हैं; समीकरण संख्या 1: 10 = 10I1 + 40(I1 + I2) = 50I1 + 40I2 समीकरण। संख्या 2: 20 = 20I2 + 40(I1 + I2) = 40I1 + 60I2

अब हमारे पास दो "एक साथ समीकरण" हैं जिन्हें I1 के मान देने के लिए कम किया जा सकता है और I2 के संदर्भ में I1 का I2 प्रतिस्थापन हमें देता है

I1 का मान -0.143 एम्प्स के रूप में I1 के संदर्भ में I2 का प्रतिस्थापन हमें I2 का मान +0.429 एम्प्स देता है

जैसे: I3 = I1 + I2 रोकनेवाला R3 में प्रवाहित धारा इस प्रकार दी गई है: I3 = -0.143 + 0.429 = 0.286 एम्प्स

और प्रतिरोधक R3 के आर-पार वोल्टेज इस प्रकार दिया गया है: 0.286 x 40 = 11.44 वोल्ट

I1 के लिए ऋणात्मक चिह्न का अर्थ है कि प्रारंभ में चुनी गई धारा प्रवाह की दिशा गलत थी, लेकिन फिर भी मान्य थी। वास्तव में, 20v बैटरी 10v बैटरी चार्ज कर रही है।[2]

चरण 4: सर्किट की KiCAD योजनाबद्ध:

किकाड खोलने के चरण:

चरण 5: किकाड में आरेखण परिपथ के चरण:

चरण 6: सर्किट का मल्टीसिम सिमुलेशन:

ध्यान दें:

किरचॉफ का नियम एसी और डीसी सर्किट दोनों के लिए लागू किया जा सकता है, जहां एसी के मामले में प्रतिरोध में कैपेसिटर और कॉइल शामिल होंगे न केवल ओमिक प्रतिरोध।

चरण 7: संदर्भ:

[1]https://www.electronics-tutorials.ws/dccircuits/dcp_4.html

[२]