किरचाॅफ के नियम क्या हैं? | Kirchhoff’s Laws kya hai?

नमस्कार दोस्तों इस लेख में हम जानेंगे कि किरचाॅफ के नियम (Kirchhoff’s Law) क्या होते है? तथा संन्धि नियम क्या होता है? तथा इससे जुड़े हुए अनेक तथ्यों के बारे में जानेंगे।

किरचाॅफ का नियम | Kirchhoff’s Law

कभी-कभी हम ऐसे परिपथों का सामना करते हैं जहां श्रृंखला और समानांतर संयोजन द्वारा सरलीकरण असंभव है। नतीजतन, ऐसे सर्किट को हल करने के लिए ओम का नियम लागू नहीं किया जा सकता है। किरचॉफ ने ऐसे जटिल परिपथों को हल करने के लिए दो नियम दिए हैं:-

• किरचॉफ का धारा का नियम (KCL)
• किरचॉफ का वोल्टेज का निमय (KVL)

किरचॉफ का धारा का नियम | Kirchhoff’s low (KCL)

यह कानून एक इलेक्ट्रिक सर्किट के जंक्शनों पर धाराओं से संबंधित है और इसे निम्नानुसार कहा जा सकता है: बीजगणितीय योग एक विद्युत परिपथ में एक जंक्शन पर मिलने वाली धाराओं का शून्य है। एक बीजगणितीय योग वह है जिसमें मात्रा के संकेत को ध्यान में रखा जाता है।

उदाहरण के लिए, धाराएं I₁, I₂, I₃ और I₄ तथा चार कंडक्टरों पर विचार करें। जैसा कि चित्र 2.9 में दिखाया गया है, बिंदु O पर मिलना। यदि हम बिंदु O की ओर बहने वाली धाराओं के संकेतों को धनात्मक मानते हैं, तो बिंदु O से बहने वाली धाराओं को ऋणात्मक संकेत दिया जाएगा। इस प्रकार, किरचॉफ के धारा नियम को चित्र में जंक्शन O पर लागू करते हैं

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आने वाली धाराओं का योग = जाने वाले की धाराओं का योग

(I₁) + (I₄) + (-I₂) + (-I₃) = 0 या I₁ + I₄ = I₂ + I₃

इसलिए, किरचॉफ के धारा नियम को निम्नानुसार भी कहा जा सकता है:

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विद्युत परिपथ में किसी भी जंक्शन की ओर प्रवाहित धारा का योग उस जंक्शन से बहने वाली धाराओं के योग के बराबर होता है। किरचॉफ के धारा नियम को ठीक ही संधि नियम कहा जाता है।

किरचॉफ का धारा नियम सत्य है क्योंकि विद्युत धारा केवल मुक्त इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह है और वे सर्किट में किसी भी बिंदु पर जमा नहीं हो सकते हैं। यह संरक्षण के नियम के अनुसार है। अतः किरचॉफ का धारा नियम आवेश संरक्षण के नियम पर आधारित है।

किरचॉफ का वोल्टेज नियम | Kirchhoff’s current low (KVL)

यह कानून बंद सर्किट या लूप में e.m.f और वोल्टेज ड्रॉप से संबंधित है और इसे निम्नानुसार कहा जा सकता है:-

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किसी भी बंद विद्युत सर्किट या जाल में, सभी इलेक्ट्रोमोटिव बलों (e.m.f) और प्रतिरोधों में वोल्टेज बूंदों का बीजगणितीय योग शून्य के बराबर होता है।

यानी किसी भी क्लोज्ड सर्किट या मेश में ईएमएफ का बीजीय योग + वोल्टेज ड्रॉप्स का बीजीय योग = 0

किरचॉफ के वोल्टेज नियम | Kirchhoff’s voltage Law

किरचाॅफ का नियम Kirchhoff’s Law) की वैधता को चित्र 2.10 में दिखाए गए लूप ABCDA के संदर्भ में आसानी से स्थापित किया जा सकता है। यदि हम इस बंद परिपथ में किसी बिंदु (मान लीजिए बिंदु A) से शुरू करते हैं और परिपथ के चारों ओर घूमने के बाद इस बिंदु (अर्थात बिंदु A) पर वापस जाते हैं, तो क्षमता में कोई वृद्धि या कमी नहीं होती है।

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इसका मतलब यह है कि सभी स्रोतों के e.m.f का बीजगणितीय योग (यहां केवल एक e.m.f स्रोत माना जाता है) रास्ते में मिले और प्रतिरोधों में वोल्टेज ड्रॉप का बीजगणितीय योग शून्य होना चाहिए। किरचॉफ का वोल्टेज कानून “ऊर्जा के संरक्षण के कानून पर आधारित है, अर्थात, बंद पथ को पूरा करने के बाद चार्ज की ऊर्जा में शुद्ध परिवर्तन शून्य है।

ध्यान दें :- किरचॉफ के वोल्टेज कानून को लूप नियम, साइन कन्वेंशन भी कहा जाता है। किरचॉफ के वोल्टेज को लागू करते समय एक बंद सर्किट के लिए कानून, बीजीय राशियों पर विचार किया जाता है। इसलिए, बंद सर्किट में e.m.f और वोल्टेज ड्रॉप्स को उचित संकेत देना बहुत महत्वपूर्ण है। निम्नलिखित संकेत सम्मेलन का पालन किया जा सकता है:

• क्षमता में वृद्धि को सकारात्मक माना जाना चाहिए और क्षमता में गिरावट को नकारात्मक माना जाना चाहिए। इस प्रकार, चित्र 2.11 में, जैसे-जैसे हम A से B (यानी, सेल के नकारात्मक टर्मिनल से धनात्मक टर्मिनल तक) जाते हैं, क्षमता में वृद्धि होती है। चित्र 2.11 (ii) में, जैसे-जैसे हम A से B तक जाते हैं, क्षमता में भी वृद्धि होती है।
• चित्र 2.12 (1) में, जैसे-जैसे हम C से D तक जाते हैं, क्षमता में गिरावट आती है। चित्र 2.12 (ii) में, जैसे-जैसे हम C से D तक जाते हैं, क्षमता में फिर से गिरावट आती है।

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