חוקי קירכהוף — סימולטור אינטראקטיבי

KCL · KVL · מעגלים חשמליים

✦ בנוי על ידי פהד גאנם ✦

⚡ חוק הזרמים של קירכהוף — KCL

סכום הזרמים הנכנסים לצומת שווה תמיד לסכום הזרמים היוצאים ממנה. המטען נשמר — שום זרם לא "נעלם" ולא "נוצר" בצומת.

Σ I_in = Σ I_out ⟺ Σ I_node = 0

בחיבור מקבילי המתח על כל הנגדים שווה, והזרם הראשי מתפצל בין הענפים. ככל שהתנגדות הענף קטנה יותר — כך זורם בו זרם גדול יותר (יחס הפוך).

התנגדות שקולה: 1R_p = 1R₁ + 1R₂ + …
זרם ענף: I_k = V_pR_k
שנו את מספר הנגדים המקבילים וצפו כיצד הזרם הראשי מתחלק — הסכום נשמר תמיד.

מעגל מקבילי חי

בקרות

מתח המקור ε

ε V

נגדים במקביל

מתח על המקבילי V_P

—

זרם ראשי I_T

—

חוק הזרמים (KCL)✓ מאוזן

כלל מחלק הזרם

במעגל מקבילי אין צורך לחשב תחילה את המתח: אפשר לחלץ את זרם הענף ישירות מן הזרם הראשי. הצורה הכללית נובעת מכך שהמתח משותף — V_P = I_T · R_P, ולכן:

I_k = I_T · R_PR_k

המקרה הפרטי החשוב — שני נגדים בלבד. כאן R_P = R₁·R₂/(R₁+R₂), ואחרי הצמצום נשארת נוסחה שכדאי לזכור בעל פה. שים לב להיפוך: בזרם של R₁ מופיע R₂ במונה, ולהפך — הזרם הגדול הולך אל הנגד הקטן.

I₁ = I_T · R₂R₁ + R₂ I₂ = I_T · R₁R₁ + R₂

מקרה פרטי שני — n נגדים שווים. אז R_P = Rn‎, וכל ענף נושא בדיוק חלק שווה מן הזרם: I_k = I_Tn‎. זו הסיבה שמפצלים עומס בין כמה מוליכים זהים — כל אחד נושא רק חלק מן הזרם.

תרגול — חוק הזרמים

ניקוד: 0 / 0

🔋 חוק המתחים של קירכהוף — KVL

סכום הפרשי הפוטנציאל (המתחים) לאורך כל לולאה סגורה שווה לאפס. סך מקורות המתח שווה לסך מפל המתח (על הנגדים).

Σ ε = Σ (I · R) ⟺ Σ V_loop = 0

בחיבור טורי אותו זרם עובר בכל הרכיבים, והמתח מתחלק ביניהם ביחס ישר להתנגדותם (מחלק מתח).

התנגדות שקולה: R_eq = R₁ + R₂ + …
מפל מתח: V_k = I · R_k
מקורות בטור: אותה קוטביות מחברת את המתחים, קוטביות הפוכה מחסירה — לחצו על ± לראות איך הזרם הופך כיוון.

מעגל טורי חי

בקרות

מקורות מתח בטור (± קוטביות)

נגדים בטור

מתח מקורות Σε

—

התנגדות כוללת R_eq

—

זרם I

—

Σ מפל מתח

—

חוק המתחים (KVL)✓ מאוזן

תרגול — חוק המתחים

ניקוד: 0 / 0