Алгоритм составления уравнений по законом Кирхгофа:
Составляем уравнения по первому закону Кирхгофа
Для составления уравнений по первому закону кирхгофа любой электрической цепи выполняем следующие действия.
- Количество уравнений по 1 закону киргофа равно количеству узлов минус один.
- Произвольно задаемся направлением токов в каждой ветви электрической цепи.
- Если в ветви присутствует источник тока, то считаем данный ток уже известным, равным величине источника тока.
- Составляем уравнения по первому правилу Кирхгофа для любых узлов кроме одного.
- Расставляем знаки. Токи, которые втекают в узел берем с одним знаком, например с плюсом. Токи, которые вытекают из узла берем с противоположным знаком, например с минусом.
Составляем уравнения по второму закону Кирхгофа
Для составления системы уравнения по 2 правилу Кирхгофа необходимо выполнить следующие пункты.
- Количество уравнений по второму закону Киргофа равно количеству независимых контуров. По второму закону можно записать В-ВI-У+1 независимых уравнений. Где В - число ветвей в схеме. ВI- число ветвей в схеме с источником тока. У - число узлов в схеме.
- Находим независимые контура в электрической цепи (чтобы отличались хотя бы одной ветвью).
- Если в цепи присутствуют источники тока, то данные ветви не учитываем при нахождении независимых контуров.
- Задаемся произвольным направление обхода независимых контуров.
- Составляем уравнения по второму правилу Кирхгофа для каждого выбранного контура.
- Расставляем знаки на участках с нагрузкой. Если направление обхода контура совпадает с направлением протекающего тока, то падение напряжения на заданном участке берем со знаком "+". Если направление протекающего тока не совпадает с направлением обхода контура, то падение напряжения на данном участке берем со знаком "-".
- Расставляем знаки на участках с источниками ЭДС. Если направление действия ЭДС (направление стрелочки) совпадает с направлением обхода независимого контура, то знак будет "плюс". Если не совпадает, то знак - "минус".
Расчет токов по правилам Кирхгофа
Полученные уравнения объединяем в систему уравнений. Количество уравнений должно быть равно количеству неизвестных. Далее решаем систему уравнений любым известным способом.
Правильность расчета проверяется составлением уравнения баланса мощностей.
p.s. Правила Кирхгофа необязательно использовать в виде систем уравнений. Они справедливы для любого узла и для любого замкнутого контура электрической цепи.