キルコフの法則をわかりやすい英語で説明する


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エンジニアリング1年生のいとこにキルコフの法則を説明するのに苦労しています。簡単な英語で誰かが私を説明できますか?事前にどうもありがとうございました :)

回答:


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キルヒホッフの現在の法則(KCL):ノードの電流の合計はゼロです。

KCL

示されているように、ノードに5本のワイヤが集まっているとします。 I1I そして 4ノードに電流を供給します。この電流はどこかに行く必要があり、ノードから2 そして 5

2+5=1++4

そのような

12++45=0

(マイナス記号 2 そして 5 これらの電流の逆向きの矢印が原因です。)

KCLのより一般的な形式は、閉じた境界に入る電流は、そこから出る電流と等しいと言います。

ここに画像の説明を入力してください

キルヒホッフの電圧の法則(KVL):閉回路の電圧の合計はゼロです。バッテリーと負荷としての抵抗で構成される回路がある場合、抵抗の両端の電圧はVbat (マイナス記号は、回路を時計回りに進むと、 + バッテリー用ですが、 + 抵抗用)。

総電圧: +VbatVbat=0

これは、複雑さや分岐の数に関係なく、デザインで見つけることができるすべての閉ループパスに当てはまります。


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現在の法則では、合計が0でない場合、ノードに電荷が追加され、この電荷はそれ自体を反発し、この力は電荷の蓄積を停止します。それは役に立ちますか?
russ_hensel

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彼らはしばしばKCLとKVLに省略されます。
Leon Heller、

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さらに簡単に言えば、KCL->何が入っているかが出てくるはずです。KVL->上がるものは下がらなければならない。
uɐɪ

@Russ_hensel、回路図のノードは、静電容量と無限の導電率を持たない理想的なワイヤの接続であり、電流は常にこれらのノードからどこかに流れます。現実の世界では、すべてのポイントに静電容量がありますが、単純な回路の場合、ワイヤーの静電容量は無視できます。
Kortuk、2011


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人々が歩道を下る歩道を考えてみてください。誰もが動き続け、止まることはないと仮定します。さて、歩道で一点取ります。そのポイントに入ってくる人の数とそのポイントを去る人の数を数えます。2つの数値は等しくなければなりません!突然追加の人を作成したり、既存の人を(合法的に)気化させたりすることはできないため、人の数は一定であり、その時点までに何が起こっているかは、その時点から出る必要があります。

 |   |
 |   |
 |   |
 xxxxx
 xxxxx   <---- measuring point
 xxxxx
 |   |
 |   |
 |   |

つまり、「xxxx」は歩道の1マスということです。誰もそこに残ることは許されない。その広場に足を踏み入れた人は皆、外に出なければなりません!したがって、当然のことながら、入力数と出力数は同じです。

次に、片側を2つの歩道に分割します。私がここで描くのは難しいです、これが正しく出ることを願っています:

     |  |
     |  |
     xxxx
     xxxx   <-- measuring point
     xxxx
     |  |
    /    \
   /   ^  \
  /   / \  \
 /   /   \  \

今、人々は上と下のペアを歩いています。それでも本当です。「xxxx」ポイントを越える人の数は外と同じである必要があります。したがって、上部が入力で下部の2つが出力である場合、2人から出てくる人の合計と言えます出力は、上に行く数と等しくなります。

入力と出力がいくつでもあり、すべてがXXXポイントで結合していると想像してください。それでも全員が移動し続けると仮定すると、「xxx」と呼ばれる1つの歩道の正方形の内側を横断する人々の数は、xxxの正方形の外側を横断する人々の数と等しくなければなりません。

ワイヤーの任意の1点は、歩道上の1つの正方形のようなものです。多くの電子がそのポイントに入ってきて、そのポイントから出て行くので、それに沿ってどこかにある単一のポイントを見ると!何も「長引く」ため。シンプルですね

これほど複雑ではありません。川の水に指を差し込みます。指から離れるだけの量の水が指に流れ込みます。文字通り、スポット、サブスポット、エリア、スポットのグループを横切る電流は、「プールアップ」、つまり静電容量を経験している場合を除いて、退出と同じです。複数の支流が流入し、複数のストリームが流出していることは問題ではありません。ポイント全体の水は出力=入力を経験します。

上記の最初の図をstevenvhの回答で見てください。紫色の矢印が付いているものもあります。INを指すすべての矢印が左側にあり、OUTを指すすべての矢印が右側になるようにそれらを再配置します。これらを私たちの歩道と考えてください。電子のみ*。左から入ってくる(人または電子の)数は、右から出る数と等しくなければなりません。これは明らかです、え?それらのいずれも、中央のその時点で残存することが許可されていないためです(つまり、容量がないため、容量がありません)。

カピスチ?

*)電子も人間なので!


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私はこれにできるだけ簡単に答えようとします。これが私が数年前にそれを理解した方法でした。コンピュータエンジニアリングの学部生です。

KCL(電流を扱う)とKVL(電圧を扱う)の2つの方法があります。

基本的な考え方は、常にINPUT = OUTPUTです。

したがって、バッテリーまたは電圧源(入力)の場合は、回路の他の部分に入るもの、または失われる電力(出力)に常に等しくなります。

したがって、この概念をKVLに適用すると、
電圧源[入力] =すべての回路コンポーネントの電圧[出力]

さまざまなコンポーネントの電圧と、電流の方向によるそれぞれの極性を見つけるだけの仕事。

KCLを使用すると、同じ入出力概念が異なるアプローチで通過します。つまり、ノード[ドット]に入るものが出てくるはずです。

したがって、ノードに流れ込む電流はすべて流れ出る必要があります。ノードに流れる電流が2つまたは5つであるかどうかに関係なく、それが出る方向は少なくとも1つ必要です。例:
Current into1 + Current into2 = current out 3

したがって、描画では、常にノードに向かっている少なくとも1つの矢印と、ノードから出る少なくとも1つの矢印が必要です。

ここで、「ノードへの」矢印と「ノードからの」矢印を表す方法について説明します。
「流入電流」:(起点ノードからの電圧-ノードの電圧)/抵抗
「ノード電流からの流出」:(ノードの電圧-宛先ノードの電圧)/抵抗

抵抗器を流れる電流は、高い極性から低い極性に流れることに注意してください。

上記の仮定を行っても、最後に答えが得られるため、計算に悪影響を与えることはありません。つまり、特定の電流の方向を想定し、否定的な結果を得る場合、それは単に想定された方向が間違っていることを意味し、実際にはその逆です。

これが役に立てば幸いです!そして、おそらく、メッシュとノードの分析を経ることで、いとこを使ってアプローチすることができます。それは良いかもしれません。例を示してください!:D

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