Gustav Robert Kirchhoff (Gustav Robert Kirchhoff Hakkında)

Gustav Robert Kirchhoff

Doğum 12 Mart 1824, Königsberg Prusya (Şimdi Kaliningrad, Rusya)

Ölüm 17 Ekim 1887, Berlin Almanya

Robert Bunsen adlı Kimyagerle birlikte Spektrum Analizi Teorisi'ni ortaya koyan Alman kimyagerdir. Bu teori ile daha sonra Güneşin yapısını ve davranışlarını açıklamak için çalışmalarda bulunmuştur.
Kirchhoff 1845 yılında Kirchhoff’un Kanunları adı altındaki çalışmalarını açıklamıştır. Bu kanunlarla akım, voltaj ve elektriksel ağların direnç hesaplamaları yapılabilmektedir. Alman fizikçi George Simon Ohm’un çalışmalarını bir adım daha ileriye taşımış ve elektriksel akımın üç boyutlu analizini yapmıştır. Daha sonraki çalışmaları ışık hızındaki bir iletkenden geçen akım üzerine olmuştur.
1847'de Berlin Üniversitesinde Privatdozen (maaşsız ders veren) olmuştur. Üç sene sonrada Breslau Üniversitesi tarafından sıra dışı fizik profesörü olarak kabul edilmiştir. Heidelberg Üniversitesi 1854'te Kirchoff’a Fizik Profesörü ünvanını vermiştir ve yine burada Spektrum Analizi Teorisini birlikte bulduğu Bunsen ile tanışmıştır. İkilinin çalışmalarına göre her element belirli bir sıcaklık altında renkli bir ışık yaymaya başlar. Bu ışık element için karakteristik olup prizmadan geçirilerek gösterdiği dalga boyu her element için farklılık göstermektedir. Bu yeni araştırma ekipmanı aracılıyla ikili cesium (1860) ve rubidium (1861) elementlerini bulmuştur. Daha sonra Kirchoff bu çalışmalarını Güneş üzerine yoğunlaştırmıştır ve ışığın bir gazdan geçerse gazın onu absorbe edeceğini ve daha sonra gaz ısıtılırsa bu dalga boyunda ışınım yapacağını bulmuştur.
Daha sonra bu ilkeyi Güneş spektrumunun karanlık hatları üzerinde denemiş ve Astronomide yeni bir çağ başlatmıştır. 1875'te Berlin Üniversitesinde Matematiksel Fizik Koltuğu'na sahip olmuştur.
En ünlü yayınları; Vorlesungen über mathematische Physik (4 ciltlik Matematiksel Fizik üzerine Dersler) ve Gesammelte Abhandlungen (1882; ilave, 1891; “Toplanmış Raporlar) adlı eserlerdir.


KIRCHHOFF YASASI DENEYİN AMACI

Kirchhoff Kanunları’ nı Kullanarak Bir Devredeki Akımları ve Dirençler Üzerindeki Gerilimleri Bulmak. KULLANILAN ARAÇLAR Güç Kaynağı, Dijital Voltmetre ve Ampermetre, Çeşitli Dirençler, İletken Bağlantı Kabloları TEORİK BİLGİ Birden fazla devrenin oluşturduğu kolları üzerinde e.m.k. kaynakları ve dirençler bulunduran karışık elektrik devresine elektrik şebekesi (elektrik ağı) denilmektedir. Şebekede üç veya daha fazla iletkenin birleştiği noktaya da düğüm noktası denilmektedir. Böyle karışık bir devrenin incelenmesi, çeşitli kollardan geçen akım şiddetlerinin hesaplanması sadece Ohm yasasının uygulanması ile bulunamaz. Bu nedenle l845 yılında Alman fizikçi Gustav Robert Kirchhoff tarafından kendi adı ile anılan iki yasa geliştirmiştir. Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) Kirchhoff ’un Birinci Yasası: Bir şebekenin herhangi bir noktasına doğru gelen akımların cebirsel toplamı sıfırdır. ∑ I = 0 Kirchhoff ’un İkinci Yasası : Bir şebekenin herhangi bir kapalı devresindeki e.m.k’ ların cebirsel toplamı ,aynı kapalı devredeki R.I çarpımlarının cebirsel toplamına eşittir. ∑ε = ∑ R.I Birinci yasa, bir düğüm noktasına gelen akım şiddetleri toplamının bu noktadan ayrılan akım şiddetleri toplamına eşit olduğunu belirtir. İkinci yasa ise, bir kapalı devrenin her hangi bir noktasından hareketle bu devre çevresinde dolaşıldıktan sonra aynı noktaya gelinirse, e.m.k’ ların cebirsel toplamını devrenin dirençleri boyunca olan potansiyel düşmelerinin cebirsel toplamına eşit olacağını belirtir. Bu tanımlama enerjinin korunumunu içermektedir. Kirchhoff yasalarını uygularken; ilk yapılacak iş, şebekedeki bilinmeyen bütün akımlara ve e.m.k’ lara cinslerine uygun keyfi bir harf ve yön vermek ve bunları şebekenin şeması üzerinde belirtmektir. Şebekeye ait kapalı devrelerin her birinde yine keyfi olarak saat ibreleri yönünde veya tersinde bir dolanma yönü seçilir. Bu gözün çevresinde tam dolanmada seçilen yönle aynı olan akıl şiddetleri (+) , zıt yönde olanlarda (-) olarak seçilir. Bu dolanmada bir e.m.k. kaynağının eksi kutbundan girilip (+) kutbundan çıkılırsa bu e.m.k. (+) alınır, (+) kutbundan girilip (-) kutbundan çıkılırsa e.m.k. (-) alınır. Bütün bunlardan sonra Kirchhoff ’un birinci ve ikinci yasaları uygulanarak çözüme gidilir. Bir şebekede n tane düğüm noktası varsa matematiksel olarak bunlardan ( n - l ) tanesine Kirchhoff ’un birinci yasası uygulanır. Yapılan hesaplamalar sonunda birçok yön keyfi seçildiğinden, örnek olarak akım şiddeti eksi olarak çıkabilir, buna göre keyfi olarak seçtiğimiz akım yönüne göre, gerçek akım yönü zıttır fakat sayısal değerimiz doğrudur. Bu bilgilerimize göre bir örnek olmak üzere Şekil – 01’ deki şebekenin kollarından geçen akım şiddeti değerlerini hesaplayalım. Şekil -01- Bunun için bilinmeyen akımlardan her birine bir yön ve harf konur.Burada kabul edilen yönler tamamen keyfidir. Şebekenin sol üst kapalı devresi ( gözü ) için saat ibreleri yönünde bir dönme yönü, sağ gözü için saat ibreleri yönünde bir dönme yönü ve alt göz içinde saat ibrelerinin tersi yönünde bir dönme yönü seçelim. Şekil – 01’ de düğüm noktaları a, b, c ve d ile gösterilmiştir ve d noktasını kurala göre ele almasak; a noktası için, I1 + I2 – I3 = 0 b noktası için, - I1 – I4 – I6 = 0 c noktası için, I4 + I5 – I2 = 0 bağıntılarını birinci yasaya göre yazabiliriz. İkinci yasayı sırasıyla, sol üst göze, sağ üst göze ve alt göze uygularsak; - ε1 - ε3 = I1R1 + I1r1 – I2r5 – I4R4 + I1R3 + ε2 + ε3 = I3r2 + I3R2 + I3r6 – I5R5 + I2r3