مثال نقض قوانین کیرشهف

[Mohammad-SS]

سلام و خسته نباشید ...
ببخشید یک موضوع تحقیق دارم و حدالمقدور سریع جواب میخوام برای این موضوع ...
موضوع اصل تحقیق مدار هایی هستن که قوانین کیرشهف در اون ها برقرار نیستن . اگر ممکنه با ذکر مثال ، بهم توضیح بدید که چطور محاسبات این مدار ها انجام میشه ... و همینطور که این مدار ها کجا کاربرد دارن و کجا دیده میشن ...
با تحقیقایی که کردم و البته این تاپیک :

http://www.eca.ir/forums/thread36653.html

متوجه شدم که باید از معادلات ماکسول استفاده کرد اما چطور و چگونه نمیدونم !
اگر کسی بلده ممنون میشم پاسخ بده

[AliRezaDAVE]

پاسخ : مثال نقض قوانین کیرشهف

اول کتاب مدارهای الکتریکی دسور، یه شرط برای قوانین کیرشهف گذاشته. اون رو بخونید متوجه میشید که چطور نقض میشه
کلا وقتی که طول موج از طول مدار کوچکتر باشه یا قابل مقایسه، تابش الکترومغناطیسی خواهیم داشت و قوانین دیگه برقرار نیستن

[Davood Kheradmand]

پاسخ : مثال نقض قوانین کیرشهف

اول کتاب مدارهای الکتریکی دسور، یه شرط برای قوانین کیرشهف گذاشته. اون رو بخونید متوجه میشید که چطور نقض میشه
کلا وقتی که طول موج از طول مدار کوچکتر باشه یا قابل مقایسه، تابش الکترومغناطیسی خواهیم داشت و قوانین دیگه برقرار نیستن

به حق چیزای نشنیده
مگه در قوانین کرشهوف پارامتری به اسم طول مدار هم داریم!!!؟؟؟

[rasoul20]

پاسخ : مثال نقض قوانین کیرشهف

به حق چیزای نشنیده
مگه در قوانین کرشهوف پارامتری به اسم طول مدار هم داریم!!!؟؟؟

بله که داریم.
طول مدار یعنی همون ابعاد مدار.
اگه فرکانس کاری مدار خیلی بالا باشه بسته به ابعاد مدار تشعشع صورت میگیره. مثلا cpu کامپیوتر که با فرکانس بالا تر از 2 گیگ کار میکنه اشعه ایکس از خودش ساتع می کنه.
همچنین اگه مدار خیلی خیلی بزرگ باشه (مثلا چند صد کیلومتر) المان ها با همدیگه خازن ، سلف و مقاومت تشکیل میدن.

[AliRezaDAVE]

پاسخ : مثال نقض قوانین کیرشهف

به حق چیزای نشنیده

این رو هر دانشجوی برقی در ترم 3 در درس مدارهای الکتریکی میخونه. استاد فیزیک 2 هم اگر خوب باشه توضیحش میده

اگه فرکانس کاری مدار خیلی بالا باشه بسته به ابعاد مدار تشعشع صورت میگیره. مثلا cpu کامپیوتر که با فرکانس بالا تر از 2 گیگ کار میکنه اشعه ایکس از خودش ساتع می کنه.

البته فرکانس پرتو ایکس خیلی بالاتر از این حرفهاست که بخواد توسط cpu منتشر بشه.

[Davood Kheradmand]

پاسخ : مثال نقض قوانین کیرشهف

این رو هر دانشجوی برقی در ترم 3 در درس مدارهای الکتریکی میخونه. استاد فیزیک 2 هم اگر خوب باشه توضیحش میده

البته فرکانس پرتو ایکس خیلی بالاتر از این حرفهاست که بخواد توسط cpu منتشر بشه.

سلام بنظر میاد شما اطلاعاتتون از اون اقایی که فکر میکنه فرکانس امواج ایکس در حدود گیگاهرتز هست بیشتره
اجازه بدید مثال بزنم، شما در مدارها قطعات ایده ال ندارید مثلن خازنی که استفاده میکنید دارای مقاومت سری /مقاومت موازی / سیم پیچ سری هست. خب با این اختلافها من میتونم بگم مقادیر واقعی و مقادی محاسباتی با هم همخونی ندارن. یا قوانین کرشهوف صادق نیست! خب این غلط هست. یا در جایی که ابعاد مدار نسبت به فرکانس کار قابل توجه میشه.
در اینجور مواقع عبارت درست این هست که بگیم این قوانین برای قطعات ایده ال هست و در جایی مجاز هست استفاده بشه که فرکانسهای بالاتر از ابعاد خاص مدار باعث ایجاد پدیده های مشکل ساز نباشن. و نه اینکه بگیم این قوانین نقض میشه! چون در قوانین کرشهوف پارامتری به اسم ابعاد مدار نداریم.
شما باید در بکاربردن واژه ها بیشتر دقت کنید

[rasoul20]

پاسخ : مثال نقض قوانین کیرشهف

سلام بنظر میاد شما اطلاعاتتون از اون اقایی که فکر میکنه فرکانس امواج ایکس در حدود گیگاهرتز هست بیشتره

من کی گفتم فرکانس اشعه ایکس در حد گیگاهرتزه!! گفتم فرکانس کاری cpu (همون کلاکش) در حد گیگاهرتزه. هیچ ربطی هم به فرکانس اشعه ایکس نداره.
تازه مقدار اشعه ایکس که از cpu منتشر میشه خیلی ناچیزه. خیلی چیزای دیگه هم در طبیعت هستند که اشعه ایکس تشعشع می کنن. مثلا خود آدمیزاد به مقدار ناچیز در حال تشعشع هست. بعضی از سنگ ها و کانی ها و جانوران و ... هم از خودشون ایکس میدن.
این دلیلی نمیشه که بگیم آدم ها دارن با فرکانس چند صد گیگاهرتز کار میکنن!
در مورد اینی هم که گفتید قوانین نقض نمیشن! باید بگم اتفاقا کاملا نقض میشن. و بزرگی ابعاد مدار نسبت به طول موج شرط برقراری قوانین کرشهوف است.
از این جور قوانین زیاد داریم. مثلا قبلا میگفتن جرم یک جسم ثابته حتی خارج از جو زمین (دقت کنید جرم با وزن فرق میکنه). در حالی که انیشتین گفت نه بابا........ جرم یک جسم به سرعتش بستگی داره و هرچی سرعت جسم به سرعت نور نزدیک بشه جرمش بیشتر میشه. از اون به بعد سرعت پایین شد شرطی برای قانون پایداری جرم اجسام...............

[AliRezaDAVE]

پاسخ : مثال نقض قوانین کیرشهف

در اینجور مواقع عبارت درست این هست که بگیم این قوانین برای قطعات ایده ال هست و در جایی مجاز هست استفاده بشه که فرکانسهای بالاتر از ابعاد خاص مدار باعث ایجاد پدیده های مشکل ساز نباشن. و نه اینکه بگیم این قوانین نقض میشه! چون در قوانین کرشهوف پارامتری به اسم ابعاد مدار نداریم.
شما باید در بکاربردن واژه ها بیشتر دقت کنید

قوانین کیرشهف یک حالت خاص از معادلات ماکسول هستند. به همین خاطر تحت شرایطی نقض میشن.
نقض شدنشون هم یه چیزی علمی و پذیرفته است که از بحث های طراحی مدارهای فرکانس بالا گرفته تا خطوط انتقال قدرت طولانی، باید در نظر گرفته بشوند.
اگر سری به کتابهای مدارهای الکتریکی دسور یا حتی فیزیک 2 هالیدی میزدید جوابتون رو کامل میگرفتید و نیازی به بحث نبود چون یک مبحث پایه است.

[شاهرخ مستقیمی]

پاسخ : مثال نقض قوانین کیرشهف

تا حالا چیزی راجع به مدارات فشرده و گسترده نشنیدین؟
اگه نشنیدین، این لینک رو بخونین تا متوجه اصل ماجرا بشین.

دلیل: ادغام دو پست برای جلوگیری از اسپم

در قوانین کرشهوف پارامتری به اسم ابعاد مدار نداریم

بله، در قوانین کرشهوف پارامتر ابعاد مدار نداریم،بلکه ما وقتی که از قوانین کرشهوف استفاده میکنیم، یعنی پذیرفتیم که ابعاد مدار خیلی کوچکتر از طول موج بکار رفته در اون مدار،هست.
مثلا فرکانس مدار 50 یا 1کیلوهرتز هست یا اصلا dc هست و فرکانس نداریم. طول موج برابر میشه با سرعت نور300,000,000 تقسیم بر فرکانس
خب برای 50 هرتز، طول موج میشه 6000000 متر حالا ابعاد مدارمون چقدره؟ مثلا 20 سانتی متر. خب در مقایسه با این عدد خیلی کوچیکتر هست.
برای یک کیلوهرتز چقدر میشه؟ 300000متر. باز هم مدارمون کوچیکتر از چیزی هست که تشعشع داشته باشه.
حالا فرض کنیم فرکانس 1 گیگاهرتز باشه، طول موج چقدر میشه؟ میشه 0.3 متر. 30 سانتی متر. ابعاد مدار مثلا همون 20 سانتی متر. دیگه اینجا با طول موج قابل مقایسه شد. پس اگر جریان وارد شده به یک گره رو با مولتی متر فرضی اندازه بگیریم، با جریان خارج شده از اون گره برابر نخواهد بود. چون بخشی از اون تشعشع میکنه و در فضا به شکل امواج الکترومغناطیسی منتشر میشه

[Mohammad-SS]

پاسخ : مثال نقض قوانین کیرشهف

تا حالا چیزی راجع به مدارات فشرده و گسترده نشنیدین؟
اگه نشنیدین، این لینک رو بخونین تا متوجه اصل ماجرا بشین.

دلیل: ادغام دو پست برای جلوگیری از اسپم


بله، در قوانین کرشهوف پارامتر ابعاد مدار نداریم،بلکه ما وقتی که از قوانین کرشهوف استفاده میکنیم، یعنی پذیرفتیم که ابعاد مدار خیلی کوچکتر از طول موج بکار رفته در اون مدار،هست.
مثلا فرکانس مدار 50 یا 1کیلوهرتز هست یا اصلا dc هست و فرکانس نداریم. طول موج برابر میشه با سرعت نور300,000,000 تقسیم بر فرکانس
خب برای 50 هرتز، طول موج میشه 6000000 متر حالا ابعاد مدارمون چقدره؟ مثلا 20 سانتی متر. خب در مقایسه با این عدد خیلی کوچیکتر هست.
برای یک کیلوهرتز چقدر میشه؟ 300000متر. باز هم مدارمون کوچیکتر از چیزی هست که تشعشع داشته باشه.
حالا فرض کنیم فرکانس 1 گیگاهرتز باشه، طول موج چقدر میشه؟ میشه 0.3 متر. 30 سانتی متر. ابعاد مدار مثلا همون 20 سانتی متر. دیگه اینجا با طول موج قابل مقایسه شد. پس اگر جریان وارد شده به یک گره رو با مولتی متر فرضی اندازه بگیریم، با جریان خارج شده از اون گره برابر نخواهد بود. چون بخشی از اون تشعشع میکنه و در فضا به شکل امواج الکترومغناطیسی منتشر میشه

ممنون... فکر کنم بهترین جوابی بود که این چند روز گرفته بودم ... از کتاب های دسور و هالیدی چیز خاصی نمیشد فهمید .

[Davood Kheradmand]

پاسخ : مثال نقض قوانین کیرشهف

دوستان این چیزایی که شما میگید من بلدم
اما شاید من نتونستم درست توضیح بدم که شما این حرفها رو میزنید
در درس مدارهای الکتریکی برای بدست اوردن رفتار هر نوع مداری باید اون مدار رو بصورت المانهای ایده ال شامل مقاومت خازن سیم پیچ منابع مستقل و وابسته و غیره مدل کرد.
بطور مثال یک خازن واقعی اگر درست مدل بشه همونطور که قبلن هم اشاره کردم شامل خازن مقاومت سری مقاومت موازی و سیم پیچ سری هست
(البته مدلهای دقیقتر هم میتونه باشه اما باید مدلی رو در نظر بگیریم که ساده ترین باشه درعین حال دقت کافی و مورد نیاز رو برای محاسباتمون فراهم کنه)
المانها هم که با سیم به هم وصل میشه امپدانس اون سیم صفر باید باشه ، حالا میرسیم به ابعاد و طول موج و این چیزایی که شما نوشتید
خب اگر طول این سیم که در شماتیک داده شده بقدری هست که طول موج فرکانس کار و ابعاد مدار باعث تشعشع بشه یا بصورت انتن عمل کنه دیگه اون مداری که مدل شده درست نیست و اشتباه از اون شخص هست که اون پدیده رو در نظر نگرفته. مثل اینکه اون خازن مثال بالا رو یک خازن ایده ال در نظر بگیریم. اگر این کار رو کردیم قانون کرشهف نقض نشده بلکه مدل سازی ما اشتباه بوده.