أسئلة: قانونا كيرشوف

الإجابة الصحيحة: الشحنة

ينص القانون على أن مجموع التيارات الداخلة إلى نقطة تفرع يساوي مجموع التيارات الخارجة منها، مما يعني عدم تراكم الشحنات عند هذه النقطة.

الإجابة الصحيحة: الثاني

قانون كيرشوف الثاني (قانون الدائرة المغلقة) يعتمد على مبدأ حفظ الطاقة، حيث مجموع فروق الجهد حول أي حلقة مغلقة يساوي صفرًا.

الإجابة الصحيحة: الاتجاه الفعلي للتيار عكس الاتجاه المفترض

الإشارة السالبة لا تعني خطأً، بل تشير إلى أن التيار يسري في عكس الاتجاه الذي تم افتراضه في بداية الحل.

الإجابة الصحيحة: 5A

حسب قانون كيرشوف الأول: مجموع التيارات الداخلة = مجموع التيارات الخارجة، لذا $I_3 = I_1 + I_2 = 2 + 3 = 5A$.

الإجابة الصحيحة: إذا كان اتجاه السير من القطب السالب للموجب

يُصطلح أن القوة الدافعة الكهربية تكون موجبة إذا كان اتجاه المسار المختار يمر داخل البطارية من القطب السالب إلى الموجب.

الإجابة الصحيحة: 2

عدد المعادلات المستقلة اللازمة من قانون كيرشوف الأول يساوي عدد نقاط التفرع ناقص واحد ($n-1$).

الإجابة الصحيحة: 3A

باستخدام قانون أوم أو قانون كيرشوف الثاني: $I = \varepsilon / R = 12 / 4 = 3A$.

الإجابة الصحيحة: سالبًا

يُطرح الهبوط في الجهد ($IR$) إذا كان اتجاه السير في نفس اتجاه التيار المفترض خلال المقاومة.

الإجابة الصحيحة: حفظ الطاقة

قانون كيرشوف الثاني هو تطبيق لمبدأ حفظ الطاقة في الدوائر الكهربية المغلقة.

الإجابة الصحيحة: 0V

قانون كيرشوف الثاني ينص على أن مجموع فروق الجهد حول أي حلقة مغلقة يساوي صفرًا ($\sum \varepsilon - \sum IR = 0$).

الإجابة الصحيحة: الموجب للسالب

عند شحن البطارية، يدخل التيار من القطب الموجب ويخرج من القطب السالب، وهذا ما يفسر الإشارة السالبة في معادلات كيرشوف أحيانًا.

الإجابة الصحيحة: عدد التيارات المجهولة

يجب أن يتساوى عدد المعادلات المستقلة مع عدد التيارات المجهولة في الدائرة للوصول إلى حل فريد.

بتطبيق قانون كيرشوف الثاني: $\varepsilon - I(R+r) = 0 \Rightarrow 15 - I(4.5+0.5) = 0 \Rightarrow 15 = 5I \Rightarrow I = 3A$.

يتم اختيار اتجاه عشوائي للسير (مثل عقارب الساعة)، ثم نلتزم به طوال الحلقة: القوة الدافعة الكهربية تكون موجبة إذا مررنا من السالب للموجب، والهبوط في الجهد $IR$ يكون سالبًا إذا كان اتجاه السير في نفس اتجاه التيار المفترض.

مجموع التيارات الداخلة = مجموع التيارات الخارجة $\Rightarrow I_1 + I_2 = I_3 + I_4 \Rightarrow 4 + 2 = 5 + I_4 \Rightarrow 6 = 5 + I_4 \Rightarrow I_4 = 1A$.

لأن قانون أوم البسيط يختص بالدوائر ذات المصدر الواحد والمقاومة المكافئة الواحدة، بينما في الدوائر المعقدة التي تحتوي على عدة حلقات ومصادر جهد متعددة، لا يمكن اختزال الدائرة بسهولة، لذا نستخدم قانوني كيرشوف.

قانون كيرشوف الأول ينص على أن مجموع التيارات الداخلة لنقطة تفرع يساوي الخارجة منها، وهذا يعني أن الشحنات الكهربية لا يمكن أن تتجمع أو تفنى عند هذه النقطة، مما يمثل بقاء كمية الشحنة ثابتة (حفظ الشحنة).

معادلة العقدة: $I_1 + I_2 = I_3$. لتطبيق قانون كيرشوف الثاني، نختار حلقتين مغلقين، ونطبق المعادلة $\sum \varepsilon = \sum IR$ على كل حلقة، مع مراعاة اتجاه السير واصطلاح الإشارات لكل عنصر في الحلقة.