Νόμοι Kirchhoff απλό παράδειγμα

[gep58]

Επειδή τα εκπαιδευτικά κυκλώματα σχεδιάζονται επίτηδες με μια πολυπλοκότητα γραμμών έτσι ώστε να δημιουργούν μια σχετική σύγχυση στον μελετητή το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνει είναι να απλοποιήσει/αφαιρέσει όσες γραμμές ή τμήματα καταφέρνουν το ίδιο αποτέλεσμα. Μετά την απλοποίηση είναι πιο ορατά τα πράγματα.
Γενικά αν ένα ηλεκτρονικό/ηλεκτρολογικό σχέδιο είναι αποτυπωμένο με τον σωστότερο τρόπο τόσο περισσότερο διευκολύνει τον αναγνώστη στη μελέτη του.

Το προηγούμενο κύκλωμα απλοποιημένο
R1... R5.jpeg

[nestoras]

Κανα δυο συμβουλές ακόμη μιας και δεν έχεις ακόμη την απαραίτητη εμπειρία:

1) Δεν θα απλοποιήσεις ποτέ κάποια αντίσταση της οποίας το ρεύμα που τη διαρρέει είναι ζητούμενο γιατί θα χάσεις το ζητούμενο. Ο κλάδος ο οποίος διαρρέεται από ζητούμενο ρεύμα παραμένει απείραχτος. Υπάρχουν ειδικές περιπτώσεις όπου δεν ισχύει ο παραπάνω κανόνας αλλά δεν είναι επί του παρόντος.

2) Να κάνεις τις απλοποιήσεις μία μία κάθε φορά και να ξανασχεδιάζεις το ισοδύναμο κύκλωμα από κάτω γράφοντας πρίν από κάθε βήμα τι έκανες (πχ R1//R2 ή R1+R2 ή Δ->Υ κτλ).

3) Θα προσέχεις να μη χαλάσεις τα σημεία από τα οποία σου ζητάνε να απλοποιήσεις (ή να βρεις ισοδύναμη αντίσταση).

4) Στα κυκλώματα με DC για να κάνεις υπολογισμούς "μόνιμης κατάστασης" αν έχεις πυκνωτές, ανοιχτοκυκλώνεις όλο τον κλάδο ο οποίος περιλαμβάνει τον πυκνωτή και βραχυκυκλώνεις το πηνίο. ΠΡΟΣΟΧΗ, όταν βραχυκυκλώσεις το πηνίο ενδεχομένως να υπάρχει και κάποιο άλλο στοιχείο παράλληλα με το πηνίο το οποίο θα βραχυκυκλώσει μαζί οπότε το αφαιρείς (αντικαθιστάς με βραχυκύκλωμα κι αυτό).

5) Όταν έχεις να κάνεις ανάλυση με πηγές κτλ μέσα ΠΑΝΤΑ θα πρέπει να σημειώνεις τον κόμβο αναφοράς. Όλες οι τάσεις που θα υπολογίσεις στο τέλος θα είναι με αναφορά αυτόν τον κόμβο. Συνήθως βολεύει σαν κόμβος αναφοράς σημείο στο οποίο συνδέονται τα "πλυν" των πηγών τάσεων αλλά δεν είναι απόλυτως κανόνας αυτός.

6) Αν έχεις σταθερές πηγές ρεύματος γνωρίζεις απευθείας το ρεύμα του κλάδου γεγονός που θα σε βοηθήσει να εφαρμόσεις τον 1ο καν. Kirchhoff.

7) Σε επίλυση ασκήσεων και πριν προχωρήσεις παρακάτω θα διπλο/τριπλό ελέγξεις τις εξισώσεις των κόμβων και τις εκφράσεις των ρευμάτων που "συμμετέχουν" σε κάθε κόμβο. Αν έχεις κάνει έστω κι ένα μικρό λάθος στα παραπάνω τότε θα καταλήξεις σίγουρα σε λάθος αποτέλεσμα.

8) Πρσοχή στις πράξεις, προσοχή στα πρόσημα. Αν κάτι δε σου "κάθεται" καλά στο τέλος της άσκησης (πχ η φορά ενός ρεύματος είναι "φως φανάρι" ότι θα έπρεπε να είναι αντίθετη από αυτή που βρήκες τότε ξαναελέγχεις μήπως έχασες κάποιο πρόσημο).

9) Είναι προτιμώτερο να αφήσεις μια άσκηση στη μέση με σωστές εξισώσεις κόμβων, εκφράσεις ρευμάτων κτλ παρά μια άσκηση λυμένη ως το τέλος με λάθος στις προηγούμενες εξισώσεις.