Kluczowa różnica - prawo Ohma a prawo Kirchhoffa
Jeśli chodzi o zrozumienie elektryczności, bardzo ważne jest zrozumienie związku między prymitywnymi parametrami, napięciem i prądem. Podstawową zasadą opisującą tę zależność jest prawo Ohma. Z drugiej strony, prawo Kirchhoffa jest teorią opisującą właściwości tych parametrów indywidualnie. Zatem kluczową różnicą między prawem Ohma a prawem Kirchhoffa jest to, że prawo Ohma opisuje związek między napięciem a prądem w elemencie rezystancyjnym, podczas gdy prawo Kirchhoffa opisuje zachowanie prądu i napięcia w gałęzi obwodu.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Czym jest prawo Ohma
3. Czym jest prawo Kirchhoffa
4. Porównanie obok siebie - prawo Ohma a prawo Kirchhoffa w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie
Co to jest prawo Ohma?
Prawo Ohma mówi, że prąd przepływający przez przewodnik jest proporcjonalny do napięcia na nim i odwrotnie. Zasada ta została założona przez niemieckiego fizyka Georga Ohma i jest podawana przez:
V = IR
Rysunek 01: Prawo Ohma
Prawo Ohma można porównać do przepływu wody w rurze. Różnica potencjałów między dwoma końcami napędza wodę przez rurę, podobnie jak prąd, który jest napędzany różnicą napięcia na elemencie rezystancyjnym. Ponadto zmniejszony opór, który zwiększa prąd, jest równoważny zmniejszeniu pola przekroju rury, co zmniejsza przepływ wody.
W odniesieniu do pojedynczego urządzenia lub obwodu elementów jako całości, prawo Ohma służy do obliczenia całkowitej rezystancji elementu lub obwodu, z mierzonym prądem i napięciem. Na podstawie obliczonej rezystancji można określić lub przewidzieć pobór mocy obwodu, jeśli wartość rezystancji zostanie zmieniona przez jakąkolwiek średnią, taką jak temperatura.
Złożona postać prawa Ohma ma zastosowanie do obwodów prądu przemiennego, w których V i I są zmiennymi złożonymi. W takim przypadku R odnosi się do impedancji obwodu (Z). Impedancja jest również liczbą zespoloną, w której tylko część rzeczywista przyczynia się do rozpraszania mocy czynnej.
Co to jest prawo Kirchhoffa?
Prawo Kirchhoffa zostało zaproponowane przez niemieckiego fizyka Gustava Kirchhoffa. Prawo Kirchhoffa ma dwie formy: aktualne prawo Kirchhoffa (KCL) i prawo napięcia Kirchhoffa (KVL). KCL i KVL opisują odpowiednio zachowanie przepływu prądu i napięcia.
Obecne prawo Kirchhoffa (KCL)
KCL stwierdza, że całkowity prąd wpływający do węzła (punkt połączenia kilku obwodów odgałęzionych) i całkowity prąd, który wypływa z węzła, są równe.
Rysunek 02: Aktualne prawo Kirchhoffa
Prawo napięcia Kirchhoffa (KVL)
Z drugiej strony KLV stwierdza, że suma napięć w zamkniętej pętli wynosi zero.
Wyraża się to w innej postaci jako suma napięć między dwoma węzłami obwodu jest równa każdemu obwodowi odgałęzionemu między tymi dwoma węzłami. Można to przedstawić tak, jak na poniższym rysunku.
Rysunek 03: Prawo napięcia Kirchhoffa
Tutaj,
v 1 + v 2 + v 3 - v 4 = 0
KVL i KVC są niezwykle przydatne w analizie obwodów. Jednak prawo Ohma musi być używane razem z nimi przy rozwiązywaniu parametrów obwodu. Na przykład dla takiej analizy obwodu podana jest płynna liczba.
Biorąc pod uwagę węzły A i B, KCL można zastosować w następujący sposób.
Dla węzła A; Ja 1 + Ja 2 = Ja 3
Dla węzła B; Ja 1 + Ja 2 = Ja 3
Następnie KVL jest stosowany do zamkniętej pętli (1)
V 1 + I 1 R 1 + I 3 R 3 = 0
Następnie KVL jest stosowany do zamkniętej pętli (2)
V 2 + I 2 R 2 + I 3 R 3 = 0
Następnie KVL jest nakładany na zamkniętą pętlę (3)
V 1 + I 1 R 1 - I 2 R 2 - V 2 = 0
Rozwiązując powyższe równania można znaleźć dowolny nieznany parametr obwodu. Należy zauważyć, że przy określaniu napięć na rezystorach używane jest prawo Ohma.
Jaka jest różnica między prawem Ohma a prawem Kirchhoffa?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Prawo Ohma a prawo Kirchhoffa |
|
| Prawo Ohma opisuje zależność między napięciem a prądem w elemencie rezystancyjnym. | Prawo Kirchhoffa opisuje zachowanie odpowiednio prądu i napięcia w gałęzi obwodu. |
| Prawo | |
| Prawo Ohma mówi, że napięcie na przewodniku jest proporcjonalne do przepływającego przez niego prądu. | KCL stwierdza, że suma przepływów prądu do węzła jest równa zeru, natomiast KVL stwierdza, że suma napięć w zamkniętej pętli wynosi zero. |
| Aplikacje | |
| Prawo Ohma ma zastosowanie do pojedynczego elementu rezystancyjnego lub zestawu obwodów rezystancyjnych jako całości. | KCL i KVL mają zastosowanie do szeregu elementów rezystancyjnych w obwodzie. |
Podsumowanie - Prawo Ohma a prawo Kirchhoffa
Prawa Ohma i Kirchhoffa to dwie podstawowe teorie w analizie obwodów elektrycznych. Opisują właściwości i zależności napięcia i prądu odpowiednio w pojedynczym elemencie przewodzącym i gałęzi obwodu elektrycznego. Podczas gdy prawo Ohma ma zastosowanie do elementu rezystancyjnego, prawa Kirchhoffa są stosowane do szeregu elementów. To jest najważniejsza różnica między prawem Ohma a prawem Kirchhoffa. KCL i KVL są zwykle używane w analizie obwodów razem z prawem Ohma.
Pobierz wersję PDF prawa Ohma a prawo Kirchhoffa
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej w trybie offline, zgodnie z notami cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między prawem Ohma a prawem Kirchhoffa.
