THEOREME DE KIRCHHOFF

>> mardi 7 décembre 2010

Historique
Kirchhoff Gustav Robert ,Physicien allemand
(Kِnisberg, 1824 - Berlin, 1887)
Né à Kِnisberg (aujourd'hui Kaliningrad en Russie), Gustav Robert Kirchhoff étudie la physique mathématiques auprès de Franz Neumann. Diplômé en 1847, il devient conférencier à l'université de Berlin avant d'obtenir, en 1850, le poste de professeur de physique extraordinaire à l'université de Breslau. C'est là qu'il fait la connaissance du chimiste Robert Wilhelm Bunsen, avec qui il sera amené à travailler de nombreuses années. Leur collaboration se poursuivra en effet au-delà de 1854, date à laquelle Kirchhoff est nommé
à professeur de physique à l'université de Heidelberg. Elu vice-recteur de cette même université en 1865, il finit par accepter une chaire de physique théorique à Berlin en 1875.
Kirchhoff est encore étudiant lorsqu'il commence à s'intéresser aux problèmes liés à l'électricité. En 1845, il établit la notion de potentiel électrique et énonce les lois de réseaux qui portent son nom (loi des nœuds : dans un circuit électrique, la somme algébrique des courants aboutissant à un nœud est nulle - loi des mailles : la somme algébrique des différences de potentiel autour d'une maille du réseau est nulle). Il généralise la loi d'Ohm sur le courant électrique à des conducteurs à trois dimensions et, plus tard, montre que le passage du courant à travers un conducteur se fait à la vitesse de la lumière.
Sa rencontre avec Bunsen aboutit à la naissance de la spectroscopie. Ensemble, les deux chercheurs découvrent le caractère spécifique du spectre de la lumière émise par chaque corps chimique. Grâce à ce nouvel outil d'analyse, ils dépistent deux éléments encore inconnus : le césium (1860) et le rubidium (1861). La mise au point du spectroscope à prisme, pour analyser la lumière de substances en combustion, permet également à Kirchhoff d'établir la loi du rayonnement : le rapport des pouvoirs d'émission et d'absorption d'un corps, indépendant des propriétés de ce corps, est fonction de la température et de la longueur d'onde. Le pouvoir d'émission est ainsi proportionnel à celui du "corps noir", défini par Kirchhoff comme le corps parfaitement absorbant. Cette loi, qui explique notamment la présence des raies sombres d'absorption (dites de Fraunhofer) dans le spectre de rayonnement solaire, marque le début d'une nouvelle ère en astrophysique et annonce l'avènement de la théorie des quanta de Planck.
Théorème de Kirchhoff
1° Loi :
Le long d'un conducteur ne présentant pas de dérivation, le courant est partout le même.
2° Loi :
On appelle noeud d'un réseau la jonction de plusieurs conducteurs. La somme des courants qui arrivent à un noeud est égale à la somme des courants qui en partent
I1 = I2 + I3   et  I3 + I5 = I5 + I5

3° Loi :
On appelle maille d'un circuit, toute boucle fermée constituée par les conducteurs de ce circuit. La somme algébrique des tensions lorsqu'on parcourt une maille est égale à 0.

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