ماذا تعلمنا ؟

1. مجموع التيارات التي تدخل أي نقطة التفرع = مجموع التيارات التي تخرج منها .

2. مجموع التيارات عند أي نقطة تفرع = 0

3. اتفق الفيزيائيون على اعتبار التيار الداخل في نقطة التفرع موجباً والتيار الذي يخرج منها سالباً عند إجراء الحسابات على قانون كيرتشوف الأول .

 

سؤال :

كيف نثبت أن هذين الشكلين الرياضيين لقانون كيرتشوف الأول متكافئان ؟

 

الحل :

في الشكل المجاور تُشاهد عند  نقطة التفرع ( أ ) خمسة أسلاك تمر فيها خمسة تيارات هي : ( ت1 ، ت2 ، ت3 ، ت4 ، ت5 ) وهي جزء من دارة كهربائية .

التيارات ( ت2 ، ت4 ، ت5 ) تدخل الوصلة . إذن مجموع التيارات التي تدخل الوصلة أ = ت2 + ت4 + ت5 التياران ( ت1 ، ت3 ) يخرجان من الوصلة . إذن مجموع التيارات التي تخرج من الوصلةأ = ت1 + ت3

وحسب الشكل الرياضي الأول لقانون كيرتشوف الأول :

مجموع التيارات التي تدخل نقطة التفرع = مجموع التيارات التي تخرج منها .

ت2   +   ت4   +   ت5   =   ت1   +   ت3

ت2 + ت4 + ت5 – ت1 – ت3 = صفر

 

فإذا أخذنا بالاصطلاح الفيزيائي القائل أن التيار عند نقطة التفرع يكون موجباً إذا دخل هذه النقطة ويكون سالباً إذا خرج من هذه النقطة ، فإن المعادلة الأخيرة ( أعلاه ) تؤول إلى :

( ت2 ) + ( ت4 ) + ( ت5 ) + ( – ت1 ) + ( – ت3 ) = صفر

وهذا يعني :

= صفر ( – ت3 ) + ( – ت1 ) + ت5 + ت4 + ت2
         
  تيار سالب تيار سالب تيار موجب تيار موجب تيار موجب

 

أي أن مجموع تيارات نقطة التفرع = صفراً . وهو الشكل الرياضي الثاني لقانون كيرتشوف الأول بعد تعميمه .

 

 يمكنك عكس خطوات الحل لإثبات التكافؤ .

 

اكتبوا لنا ملاحظاتكم واستفساراتكم

تحرير : المدرسة العربية  www.schoolarabia.net

إعداد : المدرسة العربية

 

تاريخ التحديث : شباط 2006

 

Copyright © 2001 - 2010 SchoolArabia. All rights reserved الحقوق القانونية وحقوق الملكية الفكرية محفوظة للمدرسة العربية