Первый закон Кирхгофа: сколько втекло, столько и вытекло

В любом узле сумма втекающих токов равна сумме вытекающих: ΣI = 0. Здесь ток источника разветвляется на три: I = I₁ + I₂ + I₃. Ветви разные — 1 кОм, 2 кОм и 4 кОм, — значит и токи разные: 12 мА, 6 мА и 3 мА, а в сумме 21 мА. Обратите внимание: складываются токи, а не сопротивления.

Что на схеме

Прочее

• an-dc — ps, 12 В
• an-ammeter — pa
• an-resistor — r1, 1000 Ом
• an-resistor — r2, 2000 Ом
• an-resistor — r3, 4000 Ом
• an-gnd — gnd

Как соединено

Соединений на схеме: 8. Цепь считается от общей точки — земли: потенциалы всех узлов отсчитываются от неё. Направление тока задаёт полярность деталей, и у диода, электролита и транзистора она своя: перепутать выводы здесь значит получить другую схему, а не ту же самую наоборот.

Что попробовать

1. Запустите и сложите три тока ветвей — получится показание амперметра.
2. Удвойте номинал любой ветви: её ток уменьшится вдвое, общий — на столько же.
3. Тот же закон работает и в сложных схемах: он и есть то, что решает симулятор в каждом узле.

Что модель считает, а что нет

Схема считается во времени: каждый шаг — двадцать микросекунд, и заряд конденсатора, ток в катушке и состояние перехода переходят из шага в шаг. Отсюда берутся кривая заряда, форма выпрямленного напряжения и пульсации после фильтра — их нельзя получить расчётом установившегося режима.

Полупроводники описаны уравнениями, а не таблицами: диод — формулой Шокли, биполярный транзистор — моделью Эберса-Молла с поправкой Эрли, полевой — квадратичной. Поэтому падение на диоде растёт с током, а режимы транзистора получаются сами, а не задаются. Не считаются нагрев деталей и его влияние на параметры, ёмкости переходов и всё, что происходит выше единиц мегагерц.

Смотрите также

• Закон Ома: ток, который можно посчитать заранее — Источник, резистор и амперметр — всё. Прежде чем нажимать «Запустить», посчитайте: двенадцать вольт делить на тысячу ом…
• Перегрузка: почему у резистора есть мощность — Тот же закон Ома, но резистор взят на сто ом. Ток вырос до 120 мА, и на четвертьваттном резисторе рассеивается полтора в…
• Последовательное соединение: сопротивления складываются — При последовательном включении через все резисторы идёт один и тот же ток, а напряжения на них складываются: R = R₁ + R₂…
• Параллельное соединение: складываются проводимости — При параллельном включении на всех резисторах одно напряжение, а токи складываются: 1/R = 1/R₁ + 1/R₂. Для двух резистор…
• Смешанное соединение: считаем от дальнего конца — Схему разбирают с конца: сначала складывают параллельные ветви, потом последовательные. Здесь R₂ ∥ R₃ = 1000·1000/2000 =…
• Внутреннее сопротивление: почему батарейка проседает — У любого источника есть внутреннее сопротивление r, и оно включено последовательно с нагрузкой. Напряжение на клеммах ра…

← Все примеры галереи