لماذا يسمى قانون كيرشوف الأول بقانون حفظ الشحنة؟

2 إجابات
profile/حنان-عمر-1
حنان عمر
بكالوريوس في هندسة زراعية (٢٠١٥-٢٠١٩)
.
٢٧ مارس ٢٠٢١
قبل ٤ سنوات
السبب يعود إلى أنّ قانون كيرشوف الأول في دارة كهربائية مغلقة يتوافق مع قانون حفظ الشحنة بما يلي: 
  • عند أي نقطة يكون مجموع التيارات الداخلة لها والخارجة منها متساوي عند أي نقطة فيها. 
  • يكون مجموع التيارات جمعيها عند أي نقطة في الدارة هو صفر. 
  • كمية ‏الشحنة الكهربائية التي تدخل أي نقطة في الدارة الكهربائية هي نفسها كمية الشحنة التي تخرج منها ‏ولا تتراكم الشحنة التي تنتقل عبر الموصل. 
مع الأخذ باتجاه حركة التيار الكهربائي في الدارة الكهربائية ففي حال كان التيار داخلاً في النقطة يكون تيار سالب أو في حال كان خارج من التيار يكون تيار موجب.

أهمية قوانين كيرشوف 
  • ‏العالم الألماني كيرشوف هو من وضع هذه القوانين حتى يتم استخدامها في تحليل الدوائر الكهربائية المعقدة صعبة الحل التي لا ينطبق عليها إلّا هذه القوانين بسبب اختلاف شدة التيار في الأفرع. 
معلومات عن قانون كيرشوف الثاني في الدارة المغلقة 
  • ‏المجموع الكلي للجهد في الدارة يساوي صفر و مجموع القوى المحركة الكهربائية يساوي مجموع فروق الجهد في الدارة. 
  • ‏ يسمى بقانون حفظ الطاقة في دارة مغلقة لأنَّ محصلة القوة الدافعة هي نفسها الشغل الكلي المبذول لنقل وحدة الشحنات وفرق الجهد هو الشغل المبذول لنقل الوحدات عبر جزء معين من الدارة. 
خطوات حل الأسئلة بالاعتماد على قوانين كيرشوف
  1. ‏عليك فرض اتجاه معين للتيار الكهربائي في أحد أجزاء الدارة الكهربائية. 
  2. ‏اختيار نقطة لتفرّع التيار الكهربائي وتطبيق عندها قانون كيرشوف الأول. 
  3. ‏اتبع مسار مغلق وحدّد اتجاه معين له ثم طبّق عليه قانون كيرشوف الثاني. 
  4. ‏تكرار الخطوة السابقة أكثر من مرة على مسارات مختلفة ‏مع مراعاة اتجاه القوة الدافعة الكهربائية حيث تكون موجبة إذا كان مع اتجاه المسار او سالبة عكس اتجاه المسار، وأن يكون التيار موجب في حال كان مع اتجاه المسار أو سالب في حال كان عكس اتجاه المسار، ثم حل المعادلات الناتجة و إيجاد قيم التيار الكهربائي المطلوبة، في حال كانت موجبة يكون الفرض صحيح أو إذا كانت سالبة يكون الاتجاه الصحيح هو العكس. 

  • مستخدم مجهول
قام 1 شخص بتأييد الإجابة
profile/لينا-نواف-سماره
لينا نواف سماره
مهندسة في وزارة الإدارة المحلية (٢٠١٨-٢٠١٩)
.
٢٧ مارس ٢٠٢١
قبل ٤ سنوات
لأنَّ مبدأ حفظ الشحنة هو ناتج من أنَّ التيار المتدفق إلى عقدة (أو تقاطع) يجب أن يكون مساويًا للتيار المتدفق منه. 

وبمعنى آخر، فإنّه بالنظر إلى أن التيار سيكون موجبًا أو سالبًا يكون اعتمادًا على ما إذا كان يتدفق باتجاه التقاطع أو بعيدًا عنه، حيثُ أنَّ المجموع الجبري للتيارات في شبكة الموصلات التي تلتقي عند نقطة ما يساوي صفرًا. 

  • توضيح قانون كيرشوف الأول: 
يحدث التدفق في الدوائر عندما تنتقل ناقلات الشحنة حول الدائرة. ويُعرَّف التيار بأنّه المعدل الذي تمر به هذه الشحنة لأي نقطة في الدائرة. وقانون حفظ الشحنة هو أحد المفاهيم الأساسية في الفيزياء، وهو أنَّ الشحنة ستبقى دائمًا محفوظة. أي أنّه نظرًا لأن التيار هو معدل تدفق الشحنة، فإنَّ التيار المتدفق إلى نقطة ما يجب أن يكون هو نفسه التيار المتدفق من تلك النقطة. 

- لذلك من المهم جداً ملاحظة المقصود بالعلامات الموضّحة للتيار في الرسم التخطيطي، حيثُ أنَّ: 

التيار الموجب يعني أنَّ التيارات تتدفق في الإتجاهات الداخلة إلى النقطة وتكون موضحة في الرسم التخطيطي. وتكون الإتجاهات هي الإتجاه الذي تتدفق فيه أي شحنات موجبة، أي من علامة الجمع (+) للبطارية حول الدائرة إلى السالب ( -). 

وتتمثّل الطريقة القياسية لعرض قانون كيرشوف الأول في جعل جميع التيارات تتدفق بإتجاه العقدة أو بعيدًا عنها، المهم جعلها في إتجاه واحد. 

  • مستخدم مجهول
قام 1 شخص بتأييد الإجابة