قانون الدوائر الكهربائية

يستخدم قانون الدوائر الكهربائية في المجال الكهربائي لإقامة علاقة رياضية تتعلق بالجهود داخل حلقة في دائرة كهربائية.

نص القانون

تمت صياغة هذا القانون عام 1845 بواسطة الفيزيائي الألماني غوستاف كيرشوف، وينص على:

"في حلقة من شبكة كهربائية، يكون مجموع الجهود على طول هذه الحلقة دائمًا مساويًا للصفر."

هذا يعني أنه عند المرور داخل الحلقة، مع مراعاة اتجاه الجهود لكل عنصر، فإن المجموع الجبري للجهود سيكون مساويًا للصفر.

مثال

يمثل المخطط أدناه دائرة كهربائية مغلقة. يتم تمثيل فرق الجهد (أو التوتر الكهربائي) باللون الأخضر، بينما تمثل الحلقة الحمراء الاتجاه الذي سيتم إدراج الجهود وفقًا له.

باتباع الحلقة الحمراء ومراعاة الاتجاه، يمكن سرد الجهود كما يلي:

    +V1 + -V2 + -V3 + -V4 = 0
  

تستخدم المعادلة التالية إشارة موجبة عندما يكون فرق الجهد في نفس اتجاه الحلقة الحمراء، بينما يتم إضافة الجهود التي تتجه بعكس الحلقة بإشارة سالبة. لذا يمكن إعادة كتابة الصيغة كما يلي:

    V1 - V2 - V3 - V4 = 0
  

تمارين تطبيقية

لنفترض أننا نريد معرفة قيمة الجهد V3 عندما تكون الجهود V1 وV2 وV4 معلومة:

• V1 = 7V
• V2 = 4V
• V4 = 1.5V

لإيجاد V3، يمكن إعادة ترتيب المعادلة:

    V3 = V1 - V2 - V4
  

ثم التعويض بالقيم المعطاة:

    V3 = 7V - 4V - 1.5V = 1.5V
  

وبذلك، تم تحديد قيمة الجهد V3 لتكون 1.5V.