Номер 4, страница 79, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

4. Сформулируйте второе правило Кирхгофа.

4. Сформулируйте второе правило Кирхгофа.

Второе правило Кирхгофа, также известное как правило контуров или закон напряжений Кирхгофа (KVL), применяется к любому замкнутому контуру в разветвленной электрической цепи.

Правило гласит: в любом замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма электродвижущих сил (ЭДС) равна алгебраической сумме падений напряжений на всех элементах этого контура.

Это правило является следствием закона сохранения энергии для электрической цепи. Потенциал в любой точке цепи имеет определённое значение. При обходе замкнутого контура и возвращении в исходную точку изменение потенциала должно быть равно нулю. ЭДС характеризуют работу сторонних сил по перемещению заряда (увеличение энергии), а падения напряжения — работу электростатического поля (уменьшение энергии, рассеивание на резисторах).

Для применения правила необходимо выполнить следующие шаги:

1. Произвольно выбрать направление токов во всех ветвях контура.

2. Произвольно выбрать направление обхода контура (например, по часовой стрелке).

3. Составить уравнение, следуя правилам знаков:

- ЭДС источника берется со знаком «+», если при обходе контура мы движемся от отрицательного полюса к положительному, и со знаком «-» в противном случае.

- Падение напряжения на резисторе ($I \cdot R$) берется со знаком «+», если направление обхода контура совпадает с направлением тока через этот резистор, и со знаком «-», если они противоположны.

Математически второе правило Кирхгофа записывается так: $ \sum_{k} \mathcal{E}_k = \sum_{j} I_j R_j $ где $\sum \mathcal{E}_k$ — алгебраическая сумма ЭДС в контуре, а $\sum I_j R_j$ — алгебраическая сумма падений напряжений на сопротивлениях ($R_j$) контура. В более общем виде, включая конденсаторы и индуктивности, правило гласит, что алгебраическая сумма всех изменений потенциала по замкнутому контуру равна нулю: $ \sum_{k} \Delta V_k = 0 $.

Ответ: Второе правило Кирхгофа (правило контуров) утверждает, что в любом замкнутом контуре алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме падений напряжений на элементах этого контура: $ \sum \mathcal{E}_k = \sum I_j R_j $. При составлении уравнения необходимо учитывать знаки ЭДС и падений напряжения в зависимости от выбранного направления обхода контура.