العلوم الفيزيائية — قوانين كيرشوف — الأولى ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — المنهاج الجزائري

في هذا الدرس، سنتناول موضوع قوانين كيرشوف الخاص بمادة العلوم الفيزيائية لتلاميذ الأولى ثانوي (الشعب العلمية). قوانين كيرشوف هما قانونان أساسيان لتحليل الدارات الكهربائية المعقدة، وهما مكملان لقانون أوم.

قانون كيرشوف الأول (قانون العقد)

ينص قانون كيرشوف الأول على أن: “مجموع شدة التيارات الداخلة إلى عقدة يساوي مجموع شدة التيارات الخارجة منها”. بعبارة أخرى: Σ I_dakhila = Σ I_kharja. هذا القانون يعبر عن مبدأ انحفاظ الشحنة الكهربائية. العقدة هي نقطة التقاء ثلاثة فروع أو أكثر في دارة كهربائية.

قانون كيرشوف الثاني (قانون الحلقات)

ينص قانون كيرشوف الثاني على أن: “مجموع التوترات الكهربائية على طول حلقة مغلقة في دارة كهربائية يساوي صفر”. أي: Σ U = 0. مع مراعاة الإشارات: التوتر يكون موجباً إذا تم عبور المولد من القطب – إلى القطب +، وسالباً إذا تم عبوره بالعكس. بالنسبة للناقل الأومي، التوتر يكون سالباً (فاتح للجهد).

أمثلة تطبيقية

المثال الأول: في عقدة تتفرع إلى ثلاثة فروع، التيار الداخل 5A والخارج يتوزع: 2A و 3A. تحقق: I_dakhila = I_kharja → 5 = 2 + 3.

المثال الثاني: في حلقة تحتوي على مولد E = 12V ومقاومتين R1 = 2Ω و R2 = 4Ω على التسلسل. حسب قانون الحلقات: E – R1I – R2I = 0 → 12 – 6I = 0 → I = 2A.

تمارين للتدريب

1. في دارة كهربائية، إذا كان التيار الداخل لعقدة 8A والتيارات الخارجة 3A و I2 و 2A، أوجد I2.
2. حلقة تحتوي على مولدين E1 = 6V و E2 = 9V متعاكسين ومقاومة R = 3Ω. احسب شدة التيار.
3. طبّق قانون كيرشوف الثاني على حلقة تحتوي على ثلاث مقاومات على التسلسل.

خلاصة

قوانين كيرشوف هي أدوات أساسية لتحليل الدارات الكهربائية. القانون الأول يتعلق بالتيارات في العقد، والثاني يتعلق بالتوترات في الحلقات. يجب إتقان تطبيقهما معاً لحل المسائل.

دروس ذات صلة

• درس التيار الكهربائي: شدة التيار – أساسيات التيار الكهربائي.
• درس الثنائي القطب RC – تطبيقات على قوانين كيرشوف.