قانون بوييه هو تعبير يستخدم لتحديد شدة التيار الكهربائي الذي يمر عبر شبكة بسيطة. الحياكة البسيطة الدوائر الكهربائية مغلق ، بدون فروع. ينص قانون بوييه على أن التيار الكهربائي في هذه الشبكات يتوافق مع الفرق بين القوى الدافع الكهربائي والمضاد الكهربائي ، مقسومًا على مجموع المقاومة الكهربائية لكل عنصر موجود في الشبكة.
قانون بوييه مستمد من قانون الحفظ طاقة أكثر عمومية ، يسمى قانون شعرية كيرشوف ، والذي يمكن تطبيقه على الدوائر الكهربائية الأكثر تعقيدًا. ومع ذلك ، في الحالات الأبسط ، يكون استخدام قانون بوييه أكثر فائدة ، نظرًا لبساطته.
علاوة على ذلك ، يظهر كل عام عدد كبير من تمارين الديناميكا الكهربائية في وإما وفي امتحانات القبول الأخرى ، والتي يمكن حلها ببساطة وبسرعة إذا طبقنا القانون المعني بشكل صحيح.
نظرةأيضا: قانون أوم - أحد أهم قوانين الديناميكا الكهربائية
قانون بوييه
قانون بوييه يسمح لك بحساب معامل التيار الكهربائي على طول الشبكة. الشبكات ، بدورها ، هي مسارات مغلقة داخل دائرة كهربائية. وفقًا لهذا القانون ، فإن التيار الكهربي يساوي مجموع القوى الدافعة الكهربائية مطروحًا منه مجموع القوى الدافعة الكهربائية المضادة ، والتي تُقسم ناتجها على المقاومة الكلية للشبكة. لاحظ الشكل التالي ، حيث نأتي بقانون بوييه في شكله العام:
ε و ε ' - القوة الدافعة الكهربائية والقوة الدافعة الكهربائية المضادة (V - فولت)
ص ، صأنا و ص 'أنا - مجموع المقاومات الكهربائية للمقاومات والمولدات والمستقبلات
كيفية استخدام قانون بوييه
لإجراء حسابات مع قانون بوييه ، من الضروري معرفة من مولدات كهرباء ومن هم المستقبلاتالهدايا في الشبكة. لذلك يجب أن تعرف اتجاه التيار الكهربائي حتى نتمكن بعد ذلك من تحديد العناصر الموجودة في الشبكة.
بمعرفة اتجاه التيار ، يكفي أن نتذكر أن المولدات الكهربائية يتم عبورها دائمًا من أدنى جهد إلى أعلى جهد (شريط أصغر وشريط أكبر ، على التوالي) ، بينما يصل التيار الذي يمر عبر المستقبلات إلى أعلى جهد ويتركه عبر الطرف السفلي القدره.
يوضح الشكل التالي كيف يمكننا تحديد المولدات والمستقبلات في الدوائر:
يتم عبور المولدات من الأصغر إلى الأكبر ، بينما تقوم المستقبلات بذلك من الأصغر إلى الأكبر.
بعد تحديد المولدات وأجهزة الاستقبال ، علينا أن نتذكر أن تنتج المولدات القوة الدافعة الكهربائية وتستهلكها أجهزة الاستقبال. تسمى كمية الطاقة التي يحتاجها كل جهاز استقبال لتشغيل الخضوع لعداد كهربائي. لذلك ، في قانون بوييه ، يتم أخذ الفرق بين الطاقة التي تنتجها المولدات وتلك التي تستهلكها أجهزة الاستقبال في الاعتبار.
مثال على قانون بوييه
في هذا الموضوع نعرض مثالاً لدائرة يمكن تحديد تيارها الكهربائي بسهولة من خلال تطبيق قانون بوييه ، انظر:
يوجد في الشبكة مولد كهربائي حقيقي بقوة دافعة كهربائية تساوي 10 فولت ومقاومة داخلية تساوي 1 Ω ، متصل بمحرك كهربائي بقوة دفع كهربائية معاكسة تساوي 8 فولت ، مقاومة كهربائية تساوي 1 Ω. كما هو موضح في هذا الشكل:
حيث ε = 10 فولت ، ε '= 8 فولت ، صأنا = 1 Ω و r 'أنا = 1 Ω ، حدد ، عن طريق قانون بوييه ، شدة التيار الكهربائي الذي يمر عبر الدائرة:
القرار:
يتحدث المثال عن دائرة تتكون حصريًا من مولد متصل بمحرك كهربائي. مع العلم بذلك ، سنطبق المعلومات الواردة في صيغة قانون بوييه:
نظرةأيضا:الحركة الموحدة - المفهوم والصيغ والتمارين
تمارين حلها في قانون بوييه
السؤال رقم 1) نلاحظ الدائرة الكهربائية الموضحة في الشكل التالي:
باستخدام قانون بوييه ، حدد قوة التيار الكهربائي المتكون في هذه الدائرة وحدد البديل الصحيح:
أ) 1.0 أ
ب) 1.5 أ
ج) 2.5 أ
د) 5.0 أ
هـ) 7.5 أ
قالب: حرف الباء
القرار:
قبل حل التمرين ، يجب أن نلاحظ بعناية اتجاه التيار الكهربائي. من خلال القيام بذلك ، نلاحظ وجود مولدين في الشبكة المصورة ، حيث أن العنصرين الوحيدين من يتم نقل الدوائر غير المقاومات بواسطة التيار الكهربائي من الأصغر إلى الأكبر القدره. بمجرد القيام بذلك ، نطبق قانون بوييه:
بناءً على الحسابات التي تم إجراؤها ، وجدنا أن التيار الكهربائي المتكون في الدائرة يساوي 1.5 أ ، وبالتالي فإن البديل الصحيح هو الحرف ب.
السؤال 2) في حلقة مغلقة ، هناك ثلاثة مولدات حقيقية ومتطابقة مرتبطة في سلسلة. من المعروف أن القوى الدافعة الكهربائية الخاصة بهم تساوي 1.5 فولت وأن مقاومتهم الكهربائية تبلغ 0.25 Ω. إذا كانت هذه المجموعة من المولدات متصلة بمحرك كهربائي صغير مثالي ، مع قوة دافعة كهربائية معاكسة تساوي 3.0 فولت ، فما شدة التيار الكهربائي الذي سيمر من خلاله؟
أ) 0.5 أ
ب) 1.5 أ
ج) 2.0 أ
د) 5.0 أ
هـ) 3.5 أ
قالب: حرف ج
القرار:
لحل التمرين ، سنستخدم قانون بوييه ، لذلك نجمع كل القوى الدافعة الكهربائية للمولدات ثم نطرح القوة الدافعة الكهربائية المضادة للمستقبل. لاحظ الحساب في الشكل التالي:
وفقًا للحسابات ، فإن التيار الكهربائي الذي يتكون في هذه الدائرة هو 2.0 A ، لذا فإن البديل الصحيح هو الحرف c.
بقلم رافائيل هيلربروك
مدرس الفيزياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/lei-de-pouillet.htm