قانون كيرشوف للتيار، تعتبر قانون كيرشوف للتيار من أهم القوانين المستخدمة في تحليل الدوائر الإلكترونية والكهربائي.
يستخدم قانون كيرشوف للتيار لتحليل الدوائر الموصلة على التوازي، وذلك لأن التيار يتوزع على عدة مقاومات أو ملفات موصلة على التوازي.
تابعوا معنا هذا المقال لمعرفة أهمية قانون كيرشوف للتيار بالإضافة لتطبيق حسابات رياضية.
اقرأ أيضاً: قانون كيرشوف للجهد
محتويات
قانون كيرشوف للتيار
تحليل دائرة التوازي باستخدام قانون كيرشوف للتيار
مثال تطبيقي على قانون كيرشوف للتيار
ملاحظات هامة حول قانون كيرشوف للتيار
المصادر والمراجع
قانون كيرشوف للتيار
ينص قانون كيرشوف للتيار على أن المجموع الجبري للتيار المار في دائرة ما يساوي التيار الخارج
(Σ IIN = Σ IOUT).
حيث يتم تحديد التيار الذي يمر خلال عنصر ما باستخدام قانون أوم وقانون مجزئ التيار. صورة رقم ٢
من الشكل التالي، يبين لنا أن التيارات المتفرعة تلتقى عند نقطة التجمع أو العقدة كالتالي:
يوجد فرعين من مسارين أحدهما والآخر يمران في مسارين مختلفين، ثم يلتقيان عند نقطة التجمع أو القعدة، بالتالي يلتقيان التيارين في مسار واحد ويسمى في تلك الحالة بالتيار الكلي حسب العلاقة التالية IT = I1 + I2 .
لإثبات أن المجموع الكلي للتيار يساوي صفر، يتم استخدام العلاقة التالية IT (I1 + I2) = 0.
تحليل دائرة التوازي باستخدام قانون كيرشوف للتيار
صورة رقم ٣
تحتوي الدائرة التالية على عدة مقاومات، ومصدر جهد موصلة على التوازي معاً، سوف نطبق قانون كيرشوف لتحليل الدائرة، ولا ننسى بأن دائرة التوازي يتوزع فيه التيار المار مع بقاء الجهد ثابت، ومطبق بنفس قيمة المصدر على المقاومات الموصلة على التوازي، ويتم تحليل الدائرة كالتالي:
يمر التيار الكلي القادم من مصدر التغذية المستمر إلى النقطة B من خلال النقطة A.
يتم تقسيم التيار الكلي إلى قسمين، قسم من التيار يمر عبر النقطة B متجهاً إلى المقاومة R1، وباقي التيار الكلي يمر عبر النقطة C متجهاً إلى المقاومة R2.
يمكن معرفة التيار المار في المقاومة R1 والمقاومة R2 باستخدام قانون أوم (I = V/R) كالتالي:
التيار المار في الفرع B-E
بالصورة رقم ٤
التيار المار في الفرع C-D
صورة رقم ٥
ملاحظة: تذكر أن التيارات التي تدخل نقاط التوزيع يجب أن تتساوى مجموع التيارات التي تخرج من نقاط التوزيع.
التيار الكلي
صورة رقم ٦
أي أن التيار الداخل يساوي التيار الكلي (ΣIN = IT = 5 A)
صورة رقم ٧
أثبتنا أن مجموع التيار الداخل يساوي التيار الخارج وهو الصفر.
مثال تطبيقي على قانون كيرشوف للتيار
صورة رقم ٨
من خلال الشكل التالي أوجد
المقاومة الكلية.
التيار الكلي.
التيار على كل مقاومة.
التحقق من قانون كيرشوف للتيار.
أولاً: نوجد المقاومة الكلية
نوجد المقاومة الكلية على الفرع الأول RAC
صورة رقم ٩
ثم نوجد المقاومة الكلية على الفرع الثاني RCF
صورة رقم ١٠
بعد إيجاد المقاومة الكلية على RAC و RCF ، يتم سوف تصبح يتم اعتبار الدائرة كالتالي بعد جمع المقاومات الموصلة على التوازي:
صورة رقم ١١
ثم يتم جمع المقاومتين على التوالي معاً
صورة رقم ١٢
فتصبح المقاومة الكلية كمقاومة واحدة ذات قيمة 11Ω
صورة رقم ١٢
ثانياً: التيار الكلي
نوجد التيار الكلي من خلال قانون أوم
صورة رقم ١٣
ملاحظة: يكون التيار المار في مقاومتين على التوالي ثابت القيمة كالتالي:
صورة رقم ١٤
بعد إيجاد المقاومة الكلية للفرع الأول (RAC)، والفرع الثاني (RCF)، والتيار الكلي (IT = 12A)، نستطيع الآن إيجاد الجهد على المقاومات (RAC) و (RCF)، التيار على كل مقاومة موصل على التوازي:
صورة رقم ١٥
ملاحظة: التيار المار في (RAC) = (RCF)، لأنهما موصلين على التوالي.
صورة رقم ١٦
أذن التيار الداخل يساوي التيار الخارج، أي:
صورة رقم ١٧
ملاحظات هامة حول قانون كيرشوف للتيار
إن المجموع الجبري للتيار المار في دائرة ما يساوي التيار الخارج، أي Σ IIN = Σ IOUT.
يستخدم قانون كيرشوف للتيار لتحليل الدوائر الموصلة على التوازي.
يستخدم قانون أوم لإيجاد المقاومة المكافئة والتيار الكلي والجهود في أي دائرة.
التيار يتوزع في دائرة التوازي، أما الجهد يتوزع في دائرة التوالي.
في الختام نكون قد وصلنا لنهاية تحليلات قانون كيرشوف للتيار وأهميته في إيجاد قيم التيارات المارة في الدوائر الكهربائية والإلكترونية.
