Законы электрических цепей

Закон Ома для участка цепи используется для ветвей, не содержащих источников электрической энергии (рис. 1.8)

Рис. 1.8

Обобщенный закон Ома используется в тех случаях, когда в ветви присутствует источник электрической энергии (рис. 1.9).

Рис. 1.9

Правило знаков: если направление E совпадает с направлением тока, то выбирается знак « + », если не совпадает, то знак «-». Аналогичные рассуждения справедливы и для напряжения U.

Первый закон Кирхгофа записывается для узлов электрической цепи

Рис. 1.10

Алгебраическая сумма токов в ветвях, подсоединенных к узлу, равна нулю.

Условимся: подтекающие к узлу токи записывать со знаком «+», а оттекающие – со знаком «-». Тогда выражение для токов по первому закону Кирхгофа для приведенной на рис. 1.10 части схемы можно записать в виде

I 1 + I 2 + I 3 – I 4 – I 5 = 0.

Первый закон Кирхгофа вытекает из принципа непрерывности электрического тока – полный ток сквозь взятую в какой угодно среде замкнутую поверхность равен нулю. Физический смысл: линии тока не имеют ни начала, ни конца, они являются замкнутыми.

Второй закон Кирхгофа записывается для контуров электрической цепи

Алгебраическая сумма напряжений вдоль контура равна нулю

Или

Алгебраическая сумма падений напряжений в любом контуре равна алгебраической сумме ЭДС в том же контуре.

Рис. 1.11

Правило знаков: слагаемое входит со знаком « + », если направление падения напряжения или ЭДС совпадает с направлением обхода контура.

Уравнение для приведенной на рис. 1.11 схемы можно записать в виде

I 1 R 1 + U – I 3 R 3 – I 2 R 2 = E 2 – E 1.