Rozdiel medzi Ohmovým zákonom a Kirchhoffovým zákonom

Kľúčový rozdiel - Ohmov zákon vs Kirchhoffov zákon
 

Pokiaľ ide o pochopenie elektriny, je veľmi dôležité pochopiť vzťah medzi primitívnymi parametrami, napätím a prúdom. Základným princípom, ktorý popisuje tento vzťah, je Ohmov zákon. Kirchhoffov zákon je na druhej strane teóriou, ktorá popisuje vlastnosti týchto parametrov individuálne. Kľúčový rozdiel medzi Ohmovým a Kirchhoffovým zákonom je teda taký Ohmov zákon opisuje vzťah medzi napätím a prúdom cez odporový prvok, zatiaľ čo Kirchhoff'Zákon popisuje správanie prúdu a napätia v vetve obvodu.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je Ohmov zákon
3. Čo je Kirchhoffov zákon
4. Porovnanie vedľa seba - Ohmov zákon vs Kirchhoffov zákon v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je Ohmov zákon?

Ohmov zákon uvádza, že prúd pretekajúci vodičom je úmerný napätiu naprieč a naopak. Tento princíp bol založený nemeckým fyzikom Georgom Ohmom a je daný,

V = IR

Obrázok 01: Ohmov zákon

Ohmov zákon možno prirovnať k prietoku vody v potrubí. Potenciálny rozdiel medzi týmito dvoma koncami poháňa vodu potrubím ako prúd, ktorý je poháňaný rozdielom napätia cez odporový prvok. Okrem toho je znížený odpor, ktorý zvyšuje prúd, ekvivalentný zníženej ploche prierezu rúry, ktorá znižuje prietok vody.

Pokiaľ ide o jediné zariadenie alebo obvod prvkov ako celok, Ohmov zákon sa používa na výpočet celkového odporu na prvku alebo obvode, s meraným prúdom a napätím. Pri vypočítanom odpore sa mohla zistiť alebo predpovedať spotreba energie v obvode, ak sa hodnota odporu zmenila akýmkoľvek spôsobom, napríklad teplotou.

Zložitá forma Ohmovho zákona je použiteľná na striedavé obvody, kde V a I sú zložité premenné. V takom prípade R znamená impedanciu obvodu (Z). Impedancia je tiež komplexné číslo, v ktorom iba skutočná časť prispieva k aktívnemu rozptylu energie.

Čo je Kirchhoffov zákon?

Kirchhoffov zákon navrhol nemecký fyzik Gustav Kirchhoff. Kirchhoffov zákon má dve formy: Kirchhoffov zákon (KCL) a Kirchhoffov zákon o napätí (KVL). KCL a KVL opisujú konzervácie prúdenia a napätia.

Kirchhoffov aktuálny zákon (KCL)

KCL uvádza, že celkový prúd, ktorý vstupuje do uzla (spojovací bod niekoľkých vetvových obvodov) a celkový prúd, ktorý tečie z uzla, sú rovnaké.

Obrázok 02: Kirchhoffov súčasný zákon

Kirchhoffov zákon o napätí (KVL)

Na druhej strane KLV uvádza, že súčet napätí v uzavretej slučke je nula.

Toto je vyjadrené v inej forme ako súčet napätí medzi dvoma uzlami obvodu sa rovná každému vetviacemu obvodu medzi týmito dvoma uzlami. Môže byť znázornený ako na nasledujúcom obrázku.

Obrázok 03: Kirchhoffov zákon o napätí

Tu,

proti₁ + proti₂ + proti₃ - proti₄ = 0

KVL a KVC sú veľmi užitočné pri analýze obvodov. Ohmov zákon sa však musí používať spolu s nimi pri riešení parametrov obvodu. Napríklad takáto analýza obvodu je uvedená hodnota prietoku.

Vzhľadom na uzly A a B sa KCL môže aplikovať nasledovne.

Pre uzol A; ja₁ + ja₂ = I₃

Pre uzol B; ja₁ + ja₂ = I₃

Potom sa KVL aplikuje na uzavretú slučku (1)

V₁ + ja₁ R₁ + ja₃ R_{3 =} 0

Potom sa KVL aplikuje na uzavretú slučku (2)

V₂ + ja₂ R₂+ ja₃ R_{3 =} 0

Potom sa KVL aplikuje na uzavretú slučku (3)

V₁ + ja₁ R₁ - ja₂ R₂ - V_{2 =} 0

Riešením vyššie uvedených rovníc je možné nájsť akýkoľvek neznámy parameter obvodu. Všimnite si, že Ohmov zákon sa používa pri určovaní napätia na odporoch.

Aký je rozdiel medzi Ohmovým zákonom a Kirchhoffovým zákonom?

Ohmov zákon vs Kirchhoffov zákon
Ohmov zákon opisuje vzťah medzi napätím a prúdom cez odporový prvok.	Kirchhoffov zákon opisuje správanie prúdu a napätia v vetve obvodu.
zákon
Ohmov zákon uvádza, že napätie cez vodič je úmerné prúdu, ktorý ním prechádza.	KCL uvádza, že súčet súčasných tokov do uzla sa rovná nule, zatiaľ čo KVL uvádza, že súčet napätí v uzavretej slučke je nula.
aplikácia
Ohmov zákon je aplikovateľný na jeden odporový prvok alebo skupinu odporových obvodov ako celok.	KCL a KVL sú použiteľné pre sériu odporových prvkov v obvode.

Zhrnutie - Ohm's Law vs Kirchhoff's Law

Ohmove a Kirchhoffove zákony sú dve základné teórie v analýze elektrických obvodov. Opisujú vlastnosti a vzťah napätia a prúdu v jednom vodivom prvku a vetve elektrického obvodu. Zatiaľ čo Ohmov zákon sa vzťahuje na odporový prvok, Kirchhoffove zákony sa uplatňujú na celý rad prvkov. Toto je najdôležitejší rozdiel medzi Ohmovým zákonom a Kirchhoffovým zákonom. KCL a KVL sa zvyčajne používajú v obvodovej analýze spolu s Ohmovým zákonom.

Stiahnite si PDF verziu Ohmovho zákona verzus Kirchhoffov zákon

Môžete si stiahnuť verziu tohto článku PDF a použiť ju na účely offline podľa citačných poznámok. Stiahnite si PDF verziu tu Rozdiel medzi Ohmsovým zákonom a Kirchhoffovým zákonom.

Referencie:

1. „Zákon o obvodoch Kirchhoffs.“ Zákon o obvodoch spoločnosti Kirchhoffs, k dispozícii tu. Prístup k 4. septembru 2017.
2. „Zákony o Kirchhoffovom obvode.“ Wikipedia, Wikimedia Foundation, 1. september 2017, k dispozícii tu. Prístup k 4. septembru 2017.

S láskavým dovolením:

1. „OhmsLaw“ od Waveguide2 (talk) (PreložilNk / Pôvodne nahral Waveguide2) (Pôvodne nahral na en.wikipedia) (Public Domain) cez Commons Wikimedia
2. „Kirchhoffov súčasný zákon“ indukčným zaťažením - vlastná kresba (public domain) prostredníctvom Commons Wikimedia
3. „Kirchhoffov zákon o napätí“ autor: Kwinkunks - Vlastná práca (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia