نص قانون كيرشوف الثاني
يعرف قانون كيرشوف الثاني (بالإنجليزية: Kirchhoff’s Second Law) باسم قانون كيرشوف للجهد (KVL)، وينص على أن في أي دائرة مغلقة يكون مجموع فرق الجهد مساويًا للصفر، وبصيغة أخرى فإن مجموع جميع الجهود (الفولتيات) عبر المكونات التي تنتج الطاقة (مثل الخلايا والمولدات) يجب أن يكون مساوياً لمجموع جميع الجهود (الفولتيات) عبر المكونات الأخرى في نفس الحلقة، ويشار إلى أن قانون كيرشوف الثاني يعد أحد الأمثلة على قانون حفظ الطاقة وقانون حفظ الشحنة.[١][٢]
مميزات قانون كيرشوف الثاني
يمتلك قانون كيرشوف الثاني العديد من المميزات، ومنها ما يأتي:[٣]
- إمكانية تحويل عمليات حساب التيارات والفولتيات الغير معروفة إلى عمليات سهلة وبسيطة.
- إمكانية إدارة وتحليل وتبسيط الدوائر المعقدة ذات الحلقة المغلقة.
محددات قانون كيرشوف الثاني
تتمثل محددات قانون كيرشوف الثاني بافتراض عدم وجود مجالات مغناطيسية متذبذبة في الحلقة المغلقة، وحيث إنه من الممكن تحفيز المجالات الكهربائية والقوة الدافعة الكهربائية، فإن ذلك سيؤدي إلى كسر قاعدة كيرشوف تحت تأثير المجال المغناطيسي المتغير.[٣]
العلاقة الرياضية لقانون كيرشوف الثاني وأمثلة عليها
عند النظر إلى أي حلقة مغلقة موجودة في دائرة كهربائية، وتتكون من عدة عناصر؛ مثل البطاريات والمقاومات، سيلاحظ بأن مجموع فروق الجهد في جميع عناصر الدائرة يساوي صفرًا، وذلك حسب العلاقة الرياضية لقانون كيرشوف الثاني:[٤]
V = 0∑
حيث إن:
V∑: تعبر عن مجموع فرق الجهد عبر الحلقة المغلقة الموجودة في الدائرة الكهربائية.
ويمكن حساب فرق الجهد في الدائرة عند توفر تيار الدائرة (والذي يقاس بوحدة الأمبير) ومقاومة الدائرة (والتي تقاس بوحدة الأوم) من خلال العلاقة الآتية:[٤]
فرق الجهد (V) =التيار (I) * المقاومة (R)
دائرة كهربائية تتكون من 3 مقاومات ومصدر جهد (بطارية)، وتبلغ قيمة تيار الدائرة 4 أمبير باتجاه عقارب الساعة، وقيمة فرق الجهد للبطارية هو 100 فولت، فإذا كانت قيمة المقاومة الأولى 10 أوم، والمقاومة الثانية 8 أوم، فما قيمة المقاومة الثالثة؟[٣]
- مجموع فروق الجهد= صفر
- مجموع فروق الجهد = جهد البطارية - التيار * المقاومة الأولى - التيار*المقاومة الثانية - التيار*المقاومة الثالثة
- مجموع فروق الجهد = 100 - 4 *10 - 4 *8 - 4* المقاومة الثالثة
- صفر = 28 - 4*المقاومة الثالثة
- المقاومة الثالثة = 4÷ 28
- المقاومة الثالثة = 7 أوم.
دائرة كهربائية مكونة من بطاريتين قيمة إحداهما 9 فولت وتيارها باتجاه عقارب الساعة، وقيمة الأخرى 3 فولت واتجاه تيارها عكس عقارب الساعة، وتحتوي أيضاً على 3 مقاومات قيمة المقاومة الأولى 2 أوم وقيمة المقاومة الثانية 4 أوم، أما المقاومة الثالثة فقيمتها 6 أوم، فما مقدار تيار الدائرة؟[٥]
- مجموع فروق الجهد= صفر
- مجموع فروق الجهد= جهد البطارية الأولى - جهد البطارية الثانية - التيار * المقاومة الأولى - التيار*المقاومة الثانية - التيار*المقاومة الثالثة
- صفر = 9 - 3 - التيار * 2 - التيار * 4 - التيار * 6
- صفر =6 - 12* التيار
- التيار = 6 ÷12
- التيار = 0.5 أمبير
وفيما يأتي توضيح لبعض العناوين المشابهة لعنوان المقال:
المراجع
- ↑ "Kirchhoff's Laws", Isaac Physics, Retrieved 5/8/2021.
- ↑ "Kirchhoff’s Second Law", vedantu, 1/8/2020, Retrieved 5/8/2021.
- ^ أ ب ت "Kirchhoff's Second Law", byjus, 27/8/2021, Retrieved 5/8/2021.
- ^ أ ب "Kirchhoff’s Loop Rule Formula", toppr, Retrieved 12/8/2021.
- ↑ "Kirchhoff law – problems and solutions", Basic Physics, 22/6/2021, Retrieved 12/8/2021.
