قاعدة النقطة لكيرتشوف

لابد للشحنة أن تسري خلال نفس مسار التيار المار في سلك منفرد. المسار الذي يسمح للتيار بالمرور فيه بالدائرة الكهربي. على ان الدوائر قد يكون بها اكثر من مسار تتبعه التيارات. ويبين الشكل 1)) دائرة تستطيع الشحنات فيها ان تسلك أي مسار من ثلاثة فيما بين النقطتين a و b. وهذه الدوائر أكثر تعقيداً من دوائر العروة المنفردة. ويتطلب تحليلها استخدام قاعدتين أساسيتين تسميان قاعدتا كيرتشوف. وهما واضحتان تماماً ومنة السهل فهمهما.

وللتعرف على القاعدة الأولى ، اعتبر النقطة a في الشكل 18-10 ، حيث يدخلها التيار I ، بينما تخرج منها التيارات I₁  ،I₂ ،I₃. وتربط بين هذه التيارات علاقة بسيطة ، حيث يتطلب قانون بقاء الشحنة ان الشحنة لا توجد من العدم كما انه لا يمكن تدميرها عند أية نقطة كهذه. والتيار الداخل إلى النقطة يتفرع ببساطة إلى مختلف المسارات المتاحة. ولو أنك جمعت كل التيارات الخارجة من النقطة فلا بد أن تحصل على  نفس مقدار الكلي الداخل إلى النقطة. وفي حالة الشكل ((1 فإن هذه يعني:

I = I₁ + I₂ + I₃  

ولابد لهذا المبدأ ان يظل صحيحاً بغض النظر عن مدى تعقيد النقطة او موقعها. وتسمى هذه الملاحظة البسيطة قاعدة النقطة لكيرتشوف:

إن مجموع كل التيارات الداخلة إلى نقطة لابد وأن يساوي مجموع  كل التيارات الخارجة من تلك النقطة.

وقاعدة النقطة على جانب كبير من الأهمية عند تحليل الدوائر ، حيث يكون الهدف النهائي هو معرفة قيم التيارات المارة في كل من المسارات الممكنة بالدائرة. والخطوط الاولى في تحليل الدوائر التي بها أكثر من مسار ممكن للتيار او ، فرع ، هو بتحديد رمز للتيار في كل فرع منفصل في مخطط الدائرة. وعليك أيضاً أن تحدد إتجاهاً لكل من هذه التيارات حتى تتمكن من تطبيق قاعدة النقطة على كل نقطة يتفرع عندها التيار. ويوضح الشكل ((2 مثلاً ، نقطة تتضمن أربعة أفرع. وبالنسبة للتيار المرقمة كما في الشكل فإن قاعدة النقطة تنص على أنI₄ + I₇ = I₅ + I₆  والنقطة المهمة الواجب إدراكها هي أن تياراً واحداً فقط هو الذي يمكن ان يوجد في فرع ما ، وان الشحنة لابد أن تسري ، إما في اتجاه ما او في عكسه بين نقطتين. ولو حدث أن قمت بتمييز تيار ما في الاتجاه لاتجاهه الحقيقي ، فإن أسوأ ما يمكن ان يحدث ان نتيجة تيار ما في الاتجاه المضاد لاتجاهه الحقيقي ، فإن أسوأ ما يمكن أن يحدث أن نتيجة الحل لذلك التيار ستكون رقماً سالباً.

الشكل (2)

مواضيع ذات صلة

Thermal conductivity

Molecular diffusion

Ionic conductivity

The drift speed

Electrical transients

الشرر المقدس

الحقول الكهربية والشرر

الخلق غير المرئي

عجائب الكهرباء

مصادر الطاقة الكهربائية

التيارات الكهربائية التي تجري إلى الابد

النقل الكهربائي وقانون أوم