Start Podstawa Rozszerzenie Fizyka Egzamin 8 Cennik Kontakt
Zarejestruj

Prawa Kirchhoffa

Bilans prądu i napięcia
LEKCJA 5 Obwody elektryczne · Klasa 8

1. I Prawo Kirchhoffa (O Węzłach)

To prawo mówi nam o zachowaniu ładunku elektrycznego. Prąd nie może znikać ani powstawać z niczego. Tyle samo elektronów, ile wpłynie do złączenia przewodów, musi z niego wypłynąć.

Zapamiętaj treść I Prawa:
Suma natężeń prądów wpływających do węzła jest równa sumie natężeń prądów wypływających z tego węzła.
$$ I_{wpływające} = I_{wypływające} $$

Analogia: Wyobraź sobie skrzyżowanie rur z wodą. Tyle wody, ile wlewa się jedną rurą, musi wypłynąć innymi. Woda nie znika w środku trójnika!

LABORATORIUM: BILANS W WĘŹLE

Ustaw prądy wpływające (niebieskie) i zobacz, jaki prąd musi wypłynąć (żółty).

I₁ I₂ I₃
Wejście I₁ 2 A
Wejście I₂ 3 A
Suma (Prąd Wypływający I₃)
5 A

ZADANIA: I PRAWO KIRCHHOFFA

Zadanie 1 Proste dodawanie
Do węzła wpływają dwa prądy: $I_1 = 3\,\text{A}$ i $I_2 = 4\,\text{A}$. Z węzła wypływa jeden prąd $I_3$. Jaka jest jego wartość?
Odpowiedź B jest poprawna.
Suma wpływających = suma wypływających.
$$ I_3 = I_1 + I_2 = 3\,\text{A} + 4\,\text{A} = 7\,\text{A} $$
Zadanie 2 Rozgałęzienie
Do węzła wpływa prąd główny $I = 10\,\text{A}$. Rozdziela się on na dwie gałęzie. W jednej gałęzi płynie prąd $I_1 = 4\,\text{A}$. Jaki prąd $I_2$ płynie w drugiej gałęzi?
Odpowiedź C jest poprawna.
Prąd wpływający dzieli się na dwa wypływające:
$$ I = I_1 + I_2 $$ $$ 10\,\text{A} = 4\,\text{A} + I_2 $$ $$ I_2 = 10\,\text{A} - 4\,\text{A} = 6\,\text{A} $$
Zadanie 3 (Dla ambitnych) Skomplikowany węzeł
Do punktu wpływają trzy prądy: $2\,\text{A}$, $3\,\text{A}$ i $1\,\text{A}$. Wypływają dwa przewody. W jednym z nich płynie $4\,\text{A}$. Ile wynosi prąd w drugim przewodzie wypływającym?
Odpowiedź B jest poprawna.
Obliczamy sumę wpływającą: $2+3+1 = 6\,\text{A}$.
Suma wypływająca też musi wynosić $6\,\text{A}$.
Skoro jednym przewodem wypływa $4\,\text{A}$, to drugim musi płynąć reszta:
$$ 6\,\text{A} - 4\,\text{A} = 2\,\text{A} $$

2. II Prawo Kirchhoffa (O Oczkach)

To prawo dotyczy napięcia (czyli energii). W zamkniętym obwodzie ("oczku") energia nadana przez baterię musi zostać w całości "zużyta" przez odbiorniki.

Zapamiętaj treść II Prawa:
Suma spadków napięć na poszczególnych elementach jest równa sumie sił elektromotorycznych w obwodzie.

Analogia: Bateria to winda, która wciąga Cię na górę (nadaje energię). Odbiorniki (żarówki) to zjeżdżalnie. Jeśli zjeżdżasz w dół, musisz stracić całą wysokość, którą zyskałeś w windzie, żeby wrócić do punktu wyjścia (na parter).

Lekcja 6: Symbole na schematach ➜