Aceste legi se referă la două legi importante ale fizicii şi anume la legea conservării sarcinii (Legea I) şi respectiv la legea conservării energiei (Legea II). Legea I a lui Kirchhoff: Suma curenţilor care intră într-un nod de reţea este egală cu suma curenţilor care ies din acel nod de reţea. (Suma algebrică a curenţilor într-un nod de reţea este zero). Pentru curenţii reprezentaţi în figură, Teorema I conduce la ecuaţia:
Legea a II-a a lui Kirchhoff: Suma algebrică a tensiunilor într-un ochi de reţea, este egală cu zero. Legea a II-a a lui Kirchhoff: Suma algebrică a tensiunilor într-un ochi de reţea, este egală cu zero.Conform Teoremei a II-a a lui Kirchoff (Legii ochiurilor), în orice moment, suma algebrică a tensiunilor de-a lungul oricărui ochi de circuit, este nulă:
De notat faptul că, tensiunile u2 şi u4 au fost considerate cu semn negativ, deoarece sensurile lor de referinţă, sunt opuse sensului de parcurgere a ochiului. Indiferent de sensul de parcurgere a ochiului (în sens orar sau trigonometric), se vor obţine ecuaţii de tensiuni absolut echivalente. De notat faptul că, tensiunile u2 şi u4 au fost considerate cu semn negativ, deoarece sensurile lor de referinţă, sunt opuse sensului de parcurgere a ochiului. Indiferent de sensul de parcurgere a ochiului (în sens orar sau trigonometric), se vor obţine ecuaţii de tensiuni absolut echivalente.
Aplicaţia 1.10: Aplicând Teorema I a lui Kirchhoff, determinaţi valoarea curentului i4. Aplicaţia 1.10: Aplicând Teorema I a lui Kirchhoff, determinaţi valoarea curentului i4. Aplicaţia 1.11: Considerând sensurile de referinţă şi valorile indicate, verificaţi dacă tensiunile reprezentate în figura de mai jos, sunt în conformitate cu Teorema a II-a a lui Kirchhoff.
Aplicaţia 1.12: Utilizând teoremele lui Kirchhoff, să se determine tensiunea la bornele rezistenţei R2. Aplicaţia 1.12: Utilizând teoremele lui Kirchhoff, să se determine tensiunea la bornele rezistenţei R2.
Într-un circuit cu mai multe surse independente, orice curent sau tensiune asociat unei laturi a circuitului, se poate calcula ca fiind suma algebrică a curenţilor sau tensiunilor produse de fiecare sursă independentă, luată separat, atunci când celelalte surse independente sunt pasivizate. Într-un circuit cu mai multe surse independente, orice curent sau tensiune asociat unei laturi a circuitului, se poate calcula ca fiind suma algebrică a curenţilor sau tensiunilor produse de fiecare sursă independentă, luată separat, atunci când celelalte surse independente sunt pasivizate.Deci această metodă constă în rezolvarea circuitului, separat pentru fiecare sursă (considerându-le pe celelalte "deconectate") şi însumarea soluţiilor individuale astfel obţinute, astfel încât să se obţină soluţia corespunzătoare circuitului complet, cu toate sursele.O sursă de tensiune "deconectată" este echivalentă cu un scurt-circuit, iar o sursă de curent "deconectată" corespunde unui circuit deschis.
Aplicaţia 1.14: Se consideră circuitul din figură. Se cere să se determine curentul i1, utilizând metoda superpoziţiei. Aplicaţia 1.14: Se consideră circuitul din figură. Se cere să se determine curentul i1, utilizând metoda superpoziţiei.Prin deconectarea sursei de tensiune, configuraţia circuitului devine: Aplicaţia 1.15:Să se determine tensiunea la bornele rezistenţei R2, utilizînd teorema superpoziţiei (suprapunerii efectelor).
Se numeste inductie electromagnetica fenomenul de generare a unei tensiuni electromotoare într-un circuit strabatut de un flux magnetic variabil în timp. e = - Δ φ /Δt Se numeste inductie electromagnetica fenomenul de generare a unei tensiuni electromotoare într-un circuit strabatut de un flux magnetic variabil în timp. e = - Δ φ /Δt
Una dintre aplicaţiile de bază ale legii inducţiei electromagnetice este transformatorul electric. Una dintre aplicaţiile de bază ale legii inducţiei electromagnetice este transformatorul electric.Transformatorul electric este o maşină electromagnetică statică de curent alternativ, care transformă o energie electromagnetică primară de anumiţi parametrii (u1,i1) într-o energie electromagnetică secundară de alţi parametrii (u2,i2), frecvenţa rămânând însă constantă (f1=f2=ct.).În general, un transformator este format dintr-un miez feromagnetic pe care se află două înfăşurări: una primară şi una secundară.Schema de principiu a unui transformator este dată în figura următoare.
Înfăşurarea primară, cu N1 spire, primeşte energia electrică la o tensiune U1 iar înfăşurarea secundară, cu N2 spire, cedează energia electrică receptorului de impedanţă Z, la o tensiune U2. Înfăşurarea alimentată cu tensiune se numeşte înfăşurare primară, iar cea care alimenteaza cu tensiune (respectiv curent) sarcina (receptorul), se numeşte înfăşurare secundară. |
