ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਨਿਯਮ
ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਨਿਯਮ
ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਨਿਯਮ, ਜਰਮਨ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨੀ ਗੁਸਤਾਵ ਕਿਰਚਹਾਫ ਦੇ ਨਾਮ ਤੇ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਦੋ ਮੂਲ ਸਿਧਾਂਤਾਂ ਤੋਂ ਬਣਿਆ ਹੈ ਜੋ ਬਿਜਲੀ ਸਰਕਟਾਂ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ।
-
ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਕਰੰਟ ਨਿਯਮ (KCL): ਇਹ ਨਿਯਮ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕਿਸੇ ਸਰਕਟ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਜੰਕਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੋਣ ਵਾਲਾ ਕੁੱਲ ਕਰੰਟ ਉਸੇ ਜੰਕਸ਼ਨ ਤੋਂ ਨਿਕਲਣ ਵਾਲੇ ਕੁੱਲ ਕਰੰਟ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਦੂਜੇ ਸ਼ਬਦਾਂ ਵਿੱਚ, ਕਰੰਟ ਨੂੰ ਬਣਾਇਆ ਜਾਂ ਨਸ਼ਟ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ।
-
ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਵੋਲਟੇਜ ਨਿਯਮ (KVL): ਇਹ ਨਿਯਮ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕਿਸੇ ਸਰਕਟ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਵੀ ਬੰਦ ਲੂਪ ਦੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਵੋਲਟੇਜਾਂ ਦਾ ਬੀਜਗਣਿਤੀ ਜੋੜ ਜ਼ੀਰੋ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਸਰਲ ਸ਼ਬਦਾਂ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਲੂਪ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੁੱਲ ਵੋਲਟੇਜ ਗੁਆਚੇ ਹੋਏ ਕੁੱਲ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।
ਇਹ ਨਿਯਮ ਬਿਜਲੀ ਸਰਕਟਾਂ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਸਮਝਣ ਲਈ ਬੁਨਿਆਦ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਇੰਜੀਨੀਅਰਾਂ ਅਤੇ ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਨੂੰ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਨੈਟਵਰਕਾਂ ਵਿੱਚ ਕਰੰਟ, ਵੋਲਟੇਜ ਅਤੇ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧਾਂ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਦਿੰਦੇ ਹਨ। ਕਿਰਚਹਾਫ ਦੇ ਨਿਯਮ ਸਰਕਟ ਥਿਊਰੀ ਵਿੱਚ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹਨ ਅਤੇ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਸਰਕਟ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਤਕਨੀਕਾਂ ਦਾ ਆਧਾਰ ਬਣਦੇ ਹਨ।
ਗੁਸਤਾਵ ਰੌਬਰਟ ਕਿਰਚਹਾਫ ਬਾਰੇ ਇਤਿਹਾਸ
ਗੁਸਤਾਵ ਰੌਬਰਟ ਕਿਰਚਹਾਫ (12 ਮਾਰਚ 1824 – 17 ਅਕਤੂਬਰ 1887) ਇੱਕ ਜਰਮਨ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨੀ ਸੀ ਜਿਸਨੇ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ, ਬਿਜਲੀ ਅਤੇ ਗਰਮੀ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਦੇ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਯੋਗਦਾਨ ਪਾਇਆ। ਉਹ ਕਿਰਚਹਾਫ ਦੇ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ ਦੇ ਨਿਯਮਾਂ ਦੇ ਰੂਪਾਂਤਰਣ ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਪਦਾਰਥ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੇ ਉਤਸਰਜਨ ਅਤੇ ਅਵਸ਼ੋਸ਼ਣ ਦੇ ਸੰਬੰਧ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਦੇ ਹਨ।
ਛੋਟੀ ਉਮਰ ਅਤੇ ਸਿੱਖਿਆ: ਗੁਸਤਾਵ ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਜਨਮ 12 ਮਾਰਚ, 1824 ਨੂੰ ਕੋਨਿਗਸਬਰਗ, ਪ੍ਰੂਸ਼ੀਆ (ਹੁਣ ਕੈਲੀਨਿਨਗ੍ਰਾਡ, ਰੂਸ) ਵਿੱਚ ਹੋਇਆ ਸੀ। ਉਸਨੇ ਗਣਿਤ ਅਤੇ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਲਈ ਛੋਟੀ ਉਮਰ ਵਿੱਚ ਹੀ ਯੋਗਤਾ ਦਿਖਾਈ ਅਤੇ ਕੋਨਿਗਸਬਰਗ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਵਿੱਚ ਪੜ੍ਹਾਈ ਕੀਤੀ, ਜਿੱਥੇ ਉਸਨੇ 1847 ਵਿੱਚ ਆਪਣੀ ਡਾਕਟਰੇਟ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ।
ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ: ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਸਭ ਤੋਂ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਯੋਗਦਾਨ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਸੀ। 1859 ਵਿੱਚ, ਉਸਨੇ “ਬਾਡੀਜ਼ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੇ ਉਤਸਰਜਨ ਅਤੇ ਅਵਸ਼ੋਸ਼ਣ ਦੇ ਸੰਬੰਧ ਬਾਰੇ” ਸਿਰਲੇਖ ਵਾਲਾ ਇੱਕ ਪੇਪਰ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਉਸਦੇ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ ਦੇ ਤਿੰਨ ਨਿਯਮਾਂ ਦੀ ਰੂਪਰੇਖਾ ਦਿੱਤੀ ਗਈ ਸੀ:
- ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਨਿਯਮ: ਇੱਕ ਗਰਮ ਵਸਤੂ ਸਾਰੇ ਤਰੰਗ ਲੰਬਾਈਆਂ ਦਾ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਛੱਡਦੀ ਹੈ, ਜਿਸਦੀ ਉਤਸਰਜਨ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਵਸਤੂ ਦੀ ਤਰੰਗ ਲੰਬਾਈ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ।
- ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਦੂਜਾ ਨਿਯਮ: ਇੱਕ ਗਰਮ ਵਸਤੂ ਉਹਨਾਂ ਤਰੰਗ ਲੰਬਾਈਆਂ ਦਾ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੋਖਦੀ ਹੈ ਜੋ ਉਹ ਛੱਡਦੀ ਹੈ।
- ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਤੀਜਾ ਨਿਯਮ: ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਦੀ ਉਤਸਰਜਨਤਾ (ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਛੱਡਣ ਦੀ ਯੋਗਤਾ) ਅਤੇ ਅਵਸ਼ੋਸ਼ਣਤਾ (ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੋਖਣ ਦੀ ਯੋਗਤਾ) ਦਾ ਅਨੁਪਾਤ ਸਾਰੀਆਂ ਤਰੰਗ ਲੰਬਾਈਆਂ ਲਈ ਇੱਕੋ ਜਿਹਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇੱਕ ਸੰਪੂਰਨ ਬਲੈਕਬਾਡੀ ਦੀ ਉਤਸਰਜਨਤਾ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
ਇਹਨਾਂ ਨਿਯਮਾਂ ਨੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਅਤੇ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਦੀ ਮੁੱਢਲੀ ਸਮਝ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕੀਤੀ ਅਤੇ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਲਈ ਇੱਕ ਸ਼ਕਤੀਸ਼ਾਲੀ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣਾਤਮਕ ਸਾਧਨ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਬੁਨਿਆਦ ਰੱਖੀ।
ਬਿਜਲੀ: ਕਿਰਚਹਾਫ ਨੇ ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਵੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਯੋਗਦਾਨ ਪਾਇਆ। 1845 ਵਿੱਚ, ਉਸਨੇ “ਕੰਡਕਟਰਾਂ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਗਤੀ ਬਾਰੇ” ਸਿਰਲੇਖ ਵਾਲਾ ਇੱਕ ਪੇਪਰ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ, ਜਿਸਨੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਕਰੰਟ ਦੀ ਧਾਰਣਾ ਨੂੰ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਅਤੇ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਚਾਰਜਾਂ ਦੀ ਗਤੀ ਵਜੋਂ ਪੇਸ਼ ਕੀਤਾ। ਉਸਨੇ ਸਮੀਕਰਨਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਸੈੱਟ ਵੀ ਵਿਕਸਿਤ ਕੀਤਾ, ਜਿਸਨੂੰ ਕਿਰਚਹਾਫ ਦੇ ਸਰਕਟ ਨਿਯਮਾਂ ਵਜੋਂ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਸਰਕਟਾਂ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਕਰੰਟਾਂ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਨਿਯਮ ਅੱਜ ਵੀ ਬਿਜਲੀ ਸਰਕਟਾਂ ਦੇ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।
ਗਰਮੀ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ: ਗਰਮੀ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ‘ਤੇ ਕਿਰਚਹਾਫ ਦੇ ਕੰਮ ਨੇ ਬਲੈਕਬਾਡੀ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਦੀ ਧਾਰਣਾ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਦੀ ਅਗਵਾਈ ਕੀਤੀ। ਇੱਕ ਬਲੈਕਬਾਡੀ ਇੱਕ ਆਦਰਸ਼ ਵਸਤੂ ਹੈ ਜੋ ਸਾਰੇ ਆਪਤਿਤ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਨੂੰ ਸੋਖਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਪਲੈਂਕ ਦੇ ਨਿਯਮ ਅਨੁਸਾਰ ਥਰਮਲ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਛੱਡਦੀ ਹੈ। ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਥਰਮਲ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਦਾ ਨਿਯਮ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਬਲੈਕਬਾਡੀ ਦੀ ਉਤਸਰਜਨਤਾ ਸਾਰੀਆਂ ਤਰੰਗ ਲੰਬਾਈਆਂ ਲਈ ਇਸਦੀ ਅਵਸ਼ੋਸ਼ਣਤਾ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਵਿਰਾਸਤ: ਗੁਸਤਾਵ ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਯੋਗਦਾਨ ਡੂੰਘਾ ਅਤੇ ਦੂਰਗਾਮੀ ਸੀ। ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ ਦੇ ਉਸਦੇ ਨਿਯਮਾਂ ਨੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਅਤੇ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ ਕ੍ਰਾਂਤੀ ਲਿਆ ਦਿੱਤੀ, ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਅਤੇ ਗਰਮੀ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ‘ਤੇ ਉਸਦੇ ਕੰਮ ਨੇ ਇਹਨਾਂ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਖੋਜਾਂ ਲਈ ਬੁਨਿਆਦ ਰੱਖੀ। ਉਸਨੂੰ 19ਵੀਂ ਸਦੀ ਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਉਸਦੀ ਵਿਰਾਸਤ ਅੱਜ ਵੀ ਵਿਗਿਆਨਕ ਖੋਜ ਨੂੰ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਅਤੇ ਮਾਰਗਦਰਸ਼ਨ ਕਰਦੀ ਹੈ।
#### ਕਿਰਚਹਾਫ ਦੇ ਨਿਯਮ
ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਨਿਯਮ (ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਕਰੰਟ ਨਿਯਮ)
ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਨਿਯਮ, ਜਿਸਨੂੰ ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਕਰੰਟ ਨਿਯਮ (KCL) ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਬਿਜਲੀ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਅਤੇ ਸਰਕਟ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੂਲ ਸਿਧਾਂਤ ਹੈ। ਇਹ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕਿਸੇ ਸਰਕਟ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਨੋਡ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੋਣ ਵਾਲਾ ਕੁੱਲ ਕਰੰਟ ਉਸੇ ਨੋਡ ਤੋਂ ਨਿਕਲਣ ਵਾਲੇ ਕੁੱਲ ਕਰੰਟ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਦੂਜੇ ਸ਼ਬਦਾਂ ਵਿੱਚ, ਕਰੰਟ ਨੂੰ ਬਣਾਇਆ ਜਾਂ ਨਸ਼ਟ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ, ਇਸਨੂੰ ਸਿਰਫ਼ ਮੁੜ ਵੰਡਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਸਪੱਸ਼ਟੀਕਰਨ:
ਇੱਕ ਸਧਾਰਨ ਸਰਕਟ ‘ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰੋ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਬੈਟਰੀ, ਇੱਕ ਰੋਧਕ ਅਤੇ ਇੱਕ ਨੋਡ ਹੈ ਜਿੱਥੇ ਦੋ ਤਾਰ ਮਿਲਦੇ ਹਨ। ਬੈਟਰੀ ਤੋਂ ਕਰੰਟ ਰੋਧਕ ਦੁਆਰਾ ਵਹਿੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਫਿਰ ਨੋਡ ‘ਤੇ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕੁਝ ਕਰੰਟ ਇੱਕ ਤਾਰ ਦੁਆਰਾ ਵਹਿੰਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਬਾਕੀ ਦੂਜੀ ਤਾਰ ਦੁਆਰਾ ਵਹਿੰਦਾ ਹੈ। KCL ਅਨੁਸਾਰ, ਨੋਡ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੋਣ ਵਾਲਾ ਕਰੰਟ (ਬੈਟਰੀ ਤੋਂ) ਨੋਡ ਤੋਂ ਨਿਕਲਣ ਵਾਲੇ ਕੁੱਲ ਕਰੰਟ (ਦੋਵਾਂ ਤਾਰਾਂ ਦੁਆਰਾ) ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।
ਉਦਾਹਰਨ:
ਹੇਠਾਂ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਸਰਕਟ ਵਿੱਚ, ਬੈਟਰੀ (I) ਤੋਂ ਕਰੰਟ ਰੋਧਕ (R) ਦੁਆਰਾ ਵਹਿੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਫਿਰ ਨੋਡ ‘ਤੇ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਉੱਪਰਲੀ ਤਾਰ ਦੁਆਰਾ ਕਰੰਟ $I_1$ ਹੈ, ਅਤੇ ਹੇਠਲੀ ਤਾਰ ਦੁਆਰਾ ਕਰੰਟ $I_2$ ਹੈ। KCL ਅਨੁਸਾਰ, ਸਾਡੇ ਕੋਲ ਹੈ:
$$ I = I_1 + I_2 $$
ਇਹ ਸਮੀਕਰਨ ਇਹ ਸੁਨਿਸ਼ਚਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ ਕਿ ਨੋਡ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੋਣ ਵਾਲਾ ਕੁੱਲ ਕਰੰਟ (I) ਨੋਡ ਤੋਂ ਨਿਕਲਣ ਵਾਲੇ ਕੁੱਲ ਕਰੰਟ $(I_1 + I_2)$ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ।
ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ:
KCL ਦੀ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਸਰਕਟ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿੱਚ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਸਰਕਟ ਵਿੱਚ ਕਰੰਟ ਵੰਡ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਵੋਲਟੇਜ ਡ੍ਰੌਪ, ਪਾਵਰ ਡਿਸੀਪੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਹੋਰ ਸਰਕਟ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ। KCL ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵਧੇਰੇ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਸਰਕਟਾਂ ਦੇ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਵਿੱਚ ਵੀ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਸਰੋਤਾਂ, ਕੈਪੇਸੀਟਰਾਂ ਅਤੇ ਇੰਡਕਟਰਾਂ ਵਾਲੇ ਸਰਕਟ।
ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਨਿਯਮ (ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਕਰੰਟ ਨਿਯਮ) ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕਿਸੇ ਸਰਕਟ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਨੋਡ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੋਣ ਵਾਲਾ ਕੁੱਲ ਕਰੰਟ ਉਸੇ ਨੋਡ ਤੋਂ ਨਿਕਲਣ ਵਾਲੇ ਕੁੱਲ ਕਰੰਟ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਨਿਯਮ ਚਾਰਜ ਦੇ ਸੁਰੱਖਿਅਣ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ‘ਤੇ ਆਧਾਰਿਤ ਹੈ ਅਤੇ ਸਰਕਟ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਲਈ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ।
ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਦੂਜਾ ਨਿਯਮ (ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਵੋਲਟੇਜ ਨਿਯਮ)
ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਦੂਜਾ ਨਿਯਮ, ਜਿਸਨੂੰ ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਵੋਲਟੇਜ ਨਿਯਮ (KVL) ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕਿਸੇ ਸਰਕਟ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਵੀ ਬੰਦ ਲੂਪ ਦੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਵੋਲਟੇਜਾਂ ਦਾ ਬੀਜਗਣਿਤੀ ਜੋੜ ਜ਼ੀਰੋ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਦੂਜੇ ਸ਼ਬਦਾਂ ਵਿੱਚ, ਸਰੋਤ ਦੁਆਰਾ ਸਪਲਾਈ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੁੱਲ ਵੋਲਟੇਜ ਸਰਕਟ ਵਿੱਚ ਕੰਪੋਨੈਂਟਾਂ ਦੁਆਰਾ ਖਪਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੁੱਲ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।
ਗਣਿਤਿਕ ਨਿਰੂਪਣ:
$$\sum V = 0$$
ਕਿੱਥੇ:
- $ΣV$ ਵੋਲਟੇਜਾਂ ਦੇ ਬੀਜਗਣਿਤੀ ਜੋੜ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।
- ਇੱਕ ਬੰਦ ਲੂਪ ਸਰਕਟ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਵੀ ਨਿਰੰਤਰ ਪੱਥ ਦਾ ਹਵਾਲਾ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਇੱਕੋ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਸ਼ੁਰੂ ਅਤੇ ਖਤਮ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
ਸਪੱਸ਼ਟੀਕਰਨ:
ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਵੋਲਟੇਜ ਨਿਯਮ ਊਰਜਾ ਦੇ ਸੁਰੱਖਿਅਣ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ‘ਤੇ ਆਧਾਰਿਤ ਹੈ। ਇੱਕ ਬੰਦ ਲੂਪ ਵਿੱਚ, ਵੋਲਟੇਜ ਸਰੋਤਾਂ ਦੁਆਰਾ ਸਪਲਾਈ ਕੀਤੀ ਗਈ ਊਰਜਾ ਕੰਪੋਨੈਂਟਾਂ ਦੁਆਰਾ ਖਪਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਊਰਜਾ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੋਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਇਹ ਸ਼ਰਤ ਪੂਰੀ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ, ਤਾਂ ਸਰਕਟ ਸੰਤੁਲਨ ਵਿੱਚ ਨਹੀਂ ਹੋਵੇਗਾ, ਅਤੇ ਕਰੰਟ ਬਿਨਾਂ ਕਿਸੇ ਊਰਜਾ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਦੇ ਲਗਾਤਾਰ ਵਹਿੰਦੇ ਰਹਿਣਗੇ।
ਉਦਾਹਰਨ 1: ਸਧਾਰਨ ਸੀਰੀਜ਼ ਸਰਕਟ
ਇੱਕ ਸਧਾਰਨ ਸੀਰੀਜ਼ ਸਰਕਟ ‘ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰੋ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਬੈਟਰੀ, ਇੱਕ ਰੋਧਕ ਅਤੇ ਇੱਕ ਵੋਲਟਮੀਟਰ ਹੈ। ਬੈਟਰੀ 12 ਵੋਲਟ ਦਾ ਵੋਲਟੇਜ ਸਪਲਾਈ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਰੋਧਕ ਦਾ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ 6 ਓਹਮ ਹੈ।
ਕਿਰਚਹਾਫ ਦੇ ਵੋਲਟੇਜ ਨਿਯਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਅਸੀਂ ਹੇਠ ਲਿਖਿਆ ਸਮੀਕਰਨ ਲਿਖ ਸਕਦੇ ਹਾਂ:
$$V_{battery} - V_{resistor} = 0$$
ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਮੁੱਲਾਂ ਨੂੰ ਬਦਲਦੇ ਹੋਏ, ਸਾਨੂੰ ਮਿਲਦਾ ਹੈ:
$$12 V - 6 V = 0$$
ਇਹ ਸਮੀਕਰਨ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਦੀ ਹੈ ਕਿ ਬੈਟਰੀ ਦੁਆਰਾ ਸਪਲਾਈ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਵੋਲਟੇਜ ਰੋਧਕ ਦੁਆਰਾ ਖਪਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਕਿਰਚਹਾਫ ਦੇ ਵੋਲਟੇਜ ਨਿਯਮ ਨੂੰ ਸੰਤੁਸ਼ਟ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਉਦਾਹਰਨ 2: ਪੈਰਲਲ ਸਰਕਟ
ਹੁਣ, ਇੱਕ ਪੈਰਲਲ ਸਰਕਟ ‘ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰੋ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਦੋ ਰੋਧਕ, $R_1$ ਅਤੇ $R_2$, ਇੱਕ ਬੈਟਰੀ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਹੋਏ ਹਨ। ਬੈਟਰੀ 9 ਵੋਲਟ ਦਾ ਵੋਲਟੇਜ ਸਪਲਾਈ ਕਰਦੀ ਹੈ, $R_1$ ਦਾ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ 4 ਓਹਮ ਹੈ, ਅਤੇ $R_2$ ਦਾ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ 6 ਓਹਮ ਹੈ।
ਬੈਟਰੀ ਅਤੇ $R_1$ ਵਾਲੇ ਲੂਪ ‘ਤੇ ਕਿਰਚਹਾਫ ਦੇ ਵੋਲਟੇਜ ਨਿਯਮ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਸਾਨੂੰ ਮਿਲਦਾ ਹੈ:
$$V_{battery} - V_{R_1} = 0$$
ਮੁੱਲਾਂ ਨੂੰ ਬਦਲਦੇ ਹੋਏ, ਸਾਡੇ ਕੋਲ ਹੈ:
$$9 V - (4 ohms \times I) = 0$$
ਇਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਬੈਟਰੀ ਅਤੇ $R_2$ ਵਾਲੇ ਲੂਪ ‘ਤੇ KVL ਲਾਗੂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਸਾਨੂੰ ਮਿਲਦਾ ਹੈ:
$$V_{battery} - V_{R_2} = 0$$
ਮੁੱਲਾਂ ਨੂੰ ਬਦਲਦੇ ਹੋਏ, ਸਾਡੇ ਕੋਲ ਹੈ:
$$9 V - (6 ohms \times I) = 0$$
ਇਹਨਾਂ ਦੋਵਾਂ ਸਮੀਕਰਨਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ ਹੱਲ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਅਸੀਂ ਪਾਉਂਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਕਰੰਟ I 1.5 ਐਂਪੀਅਰ ਹੈ।
ਇਸ ਲਈ, $R_1$ ਦੇ ਪਾਰ ਵੋਲਟੇਜ ਡ੍ਰੌਪ ਹੈ:
$$V_{R_1} = I R_1 = 1.5 A \times 4 ohms = 6 V$$
ਅਤੇ $R_2$ ਦੇ ਪਾਰ ਵੋਲਟੇਜ ਡ੍ਰੌਪ ਹੈ:
$$V_{R_2} = I R_2 = 1.5 A \times 6 ohms = 9 V$$
ਇਹਨਾਂ ਵੋਲਟੇਜ ਡ੍ਰੌਪਾਂ ਨੂੰ ਜੋੜਦੇ ਹੋਏ, ਸਾਨੂੰ ਮਿਲਦਾ ਹੈ:
$$V_{R_1} + V_{R_2} = 6 V + 9 V = 15 V$$
ਇਹ ਮੁੱਲ ਬੈਟਰੀ ਦੁਆਰਾ ਸਪਲਾਈ ਕੀਤੇ ਗਏ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ, ਜੋ ਕਿਰਚਹਾਫ ਦੇ ਵੋਲਟੇਜ ਨਿਯਮ ਨੂੰ ਸੰਤੁਸ਼ਟ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਸਾਰ ਵਿੱਚ, ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਵੋਲਟੇਜ ਨਿਯਮ ਸਰਕਟ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੂਲ ਸਿਧਾਂਤ ਹੈ ਜੋ ਇਹ ਸੁਨਿਸ਼ਚਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਵੋਲਟੇਜ ਸਰੋਤਾਂ ਦੁਆਰਾ ਸਪਲਾਈ ਕੀਤੀ ਗਈ ਊਰਜਾ ਸਰਕਟ ਕੰਪੋਨੈਂਟਾਂ ਦੁਆਰਾ ਖਪਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਊਰਜਾ ਦੁਆਰਾ ਸੰਤੁਲਿਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਬਿਜਲੀ ਸਰਕਟਾਂ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਸਮਝਣ ਲਈ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ।
ਕਿਰਚਹਾਫ ਦੇ ਨਿਯਮ ਹੱਲ ਕੀਤੀ ਉਦਾਹਰਨ
ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਕਰੰਟ ਨਿਯਮ (KCL) ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਜੰਕਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੋਣ ਵਾਲਾ ਕੁੱਲ ਕਰੰਟ ਜੰਕਸ਼ਨ ਤੋਂ ਨਿਕਲਣ ਵਾਲੇ ਕੁੱਲ ਕਰੰਟ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਇਸਨੂੰ ਗਣਿਤਿਕ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:
$$ ∑I_{in} = ∑I_{out} $$
ਕਿੱਥੇ:
- $I_{in}$ ਜੰਕਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੋਣ ਵਾਲਾ ਕਰੰਟ ਹੈ
- $I_{out}$ ਜੰਕਸ਼ਨ ਤੋਂ ਨਿਕਲਣ ਵਾਲਾ ਕਰੰਟ ਹੈ
ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਵੋਲਟੇਜ ਨਿਯਮ (KVL) ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਬੰਦ ਲੂਪ ਦੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਵੋਲਟੇਜਾਂ ਦਾ ਜੋੜ ਜ਼ੀਰੋ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਇਸਨੂੰ ਗਣਿਤਿਕ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:
$$ ∑V = 0 $$
ਕਿੱਥੇ:
- V ਇੱਕ ਬੰਦ ਲੂਪ ਦੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਵੋਲਟੇਜ ਹੈ
ਕਿਰਚਹਾਫ ਦੇ ਨਿਯਮ ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਮੂਲ ਨਿਯਮ ਹਨ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸਰਕਟਾਂ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸਰਕਟ ਵਿੱਚ ਕਰੰਟ ਅਤੇ ਵੋਲਟੇਜ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਅਤੇ ਖਾਸ ਲੋੜਾਂ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਸਰਕਟਾਂ ਨੂੰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਅਕਸਰ ਪੁੱਛੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਸਵਾਲ – FAQs
ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਕਰੰਟ ਨਿਯਮ ਦੱਸੋ
ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਕਰੰਟ ਨਿਯਮ (KCL) ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਜੰਕਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੋਣ ਵਾਲਾ ਕੁੱਲ ਕਰੰਟ ਉਸੇ ਜੰਕਸ਼ਨ ਤੋਂ ਨਿਕਲਣ ਵਾਲੇ ਕੁੱਲ ਕਰੰਟ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਦੂਜੇ ਸ਼ਬਦਾਂ ਵਿੱਚ, ਕਰੰਟ ਨੂੰ ਬਣਾਇਆ ਜਾਂ ਨਸ਼ਟ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ।
KCL ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ, ਇੱਕ ਸਧਾਰਨ ਸਰਕਟ ‘ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰੋ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਬੈਟਰੀ, ਇੱਕ ਰੋਧਕ ਅਤੇ ਇੱਕ ਸਵਿੱਚ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਸਵਿੱਚ ਬੰਦ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਕਰੰਟ ਬੈਟਰੀ ਤੋਂ, ਰੋਧਕ ਦੁਆਰਾ, ਅਤੇ ਵਾਪਸ ਬੈਟਰੀ ਵਿੱਚ ਵਹਿੰਦਾ ਹੈ। ਬੈਟਰੀ ਦੇ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਟਰਮੀਨਲ ‘ਤੇ ਜੰਕਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੋਣ ਵਾਲਾ ਕਰ