Klíčový rozdíl - Ohmův zákon vs. Kirchhoffův zákon
Pokud jde o porozumění elektřině, je velmi důležité pochopit vztah mezi primitivními parametry, napětím a proudem. Základním principem, který popisuje tento vztah, je Ohmův zákon. Kirchhoffův zákon, na druhé straně, je teorie, která popisuje vlastnosti těchto parametrů jednotlivě. Klíčovým rozdílem mezi Ohmovým zákonem a Kirchhoffovým zákonem je tedy to, že Ohmův zákon popisuje vztah mezi napětím a proudem přes odporový prvek, zatímco Kirchhoffův zákon popisuje chování proudu a napětí ve větvi obvodu.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je Ohmův zákon
3. Co je Kirchhoffův zákon
4. Porovnání vedle sebe - Ohmův zákon vs. Kirchhoffův zákon ve formě tabulky
5. Shrnutí
Co je Ohmův zákon?
Ohmův zákon říká, že proud protékající vodičem je úměrný napětí na něm a naopak. Tento princip založil německý fyzik Georg Ohm a je dán
V = IR
Obrázek 01: Ohmův zákon
Ohmův zákon lze přirovnat k toku vody v potrubí. Potenciální rozdíl mezi oběma konci pohání vodu potrubím jako proud, který je poháněn rozdílem napětí napříč odporovým prvkem. Kromě toho je snížený odpor, který zvyšuje proud, ekvivalentní zmenšené ploše průřezu potrubí, která snižuje průtok vody.
Pokud jde o jediné zařízení nebo obvod prvků jako celek, Ohmův zákon se používá k výpočtu celkového odporu v prvku nebo obvodu s měřeným proudem a napětím. S vypočítaným odporem lze určit nebo předpovědět spotřebu energie obvodu, pokud se hodnota odporu změní jakýmkoli způsobem, například teplotou.
Komplexní forma Ohmova zákona je použitelná pro střídavé obvody, kde V a I jsou komplexní proměnné. V takovém případě R označuje impedanci obvodu (Z). Impedance je také komplexní číslo, ve kterém pouze skutečná část přispívá k rozptýlení činného výkonu.
Co je Kirchhoffův zákon?
Kirchhoffův zákon navrhl německý fyzik Gustav Kirchhoff. Kirchhoffův zákon má dvě formy: Kirchhoffův současný zákon (KCL) a Kirchhoffův zákon o napětí (KVL). KCL a KVL popisují zachování proudu a napětí.
Kirchhoffův současný zákon (KCL)
KCL uvádí, že celkový proud, který vstupuje do uzlu (bod připojení několika větvových obvodů), a celkový proud, který proudí z uzlu, jsou stejné.
Obrázek 02: Kirchhoffův současný zákon
Kirchhoffův zákon o napětí (KVL)
KLV na druhé straně uvádí, že součet napětí v uzavřené smyčce je nulový.
To je vyjádřeno v jiné formě, protože součet napětí mezi dvěma uzly obvodu se rovná každému větvovému obvodu mezi těmito dvěma uzly. Může to být znázorněno jako na následujícím obrázku.
Obrázek 03: Kirchhoffův zákon o napětí
Tady,
v 1 + v 2 + v 3 - v 4 = 0
KVL a KVC jsou mimořádně užitečné při analýze obvodů. Spolu s nimi však musí být při řešení parametrů obvodu použit Ohmův zákon. Například pro takovou analýzu obvodu je dán průběh.
Vzhledem k uzlům A a B lze KCL použít následovně.
Pro uzel A; I 1 + I 2 = I 3
Pro uzel B; I 1 + I 2 = I 3
Poté se KVL aplikuje na uzavřenou smyčku (1)
V 1 + I 1 R 1 + I 3 R 3 = 0
Poté se KVL aplikuje na uzavřenou smyčku (2)
V 2 + I 2 R 2 + I 3 R 3 = 0
Poté se KVL aplikuje na uzavřenou smyčku (3)
V 1 + I 1 R 1 - I 2 R 2 - V 2 = 0
Řešením výše uvedených rovnic lze najít jakýkoli neznámý parametr obvodu. Všimněte si, že Ohmův zákon se používá při určování napětí napříč rezistory.
Jaký je rozdíl mezi Ohmovým zákonem a Kirchhoffovým zákonem?
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
Ohmův zákon vs Kirchhoffův zákon |
|
| Ohmův zákon popisuje vztah mezi napětím a proudem napříč odporovým prvkem. | Kirchhoffův zákon popisuje chování proudu a napětí ve větvi obvodu. |
| Zákon | |
| Ohmův zákon říká, že napětí na vodiči je úměrné proudu, který ním prochází. | KCL uvádí, že součet toků proudu do uzlu se rovná nule, zatímco KVL uvádí, že součet napětí v uzavřené smyčce je nula. |
| Aplikace | |
| Ohmův zákon je použitelný pro jeden odporový prvek nebo sadu odporových obvodů jako celek. | KCL a KVL jsou použitelné pro řadu odporových prvků v obvodu. |
Shrnutí - Ohmův zákon vs Kirchhoffův zákon
Ohmovy a Kirchhoffovy zákony jsou dvě základní teorie v analýze elektrických obvodů. Popisují vlastnosti a vztah napětí a proudu v jednom vodivém prvku a větvi elektrického obvodu. Zatímco Ohmův zákon je použitelný na odporový prvek, Kirchhoffovy zákony jsou aplikovány na řadu prvků. Toto je nejdůležitější rozdíl mezi Ohmovým zákonem a Kirchhoffovým zákonem. KCL a KVL se obvykle používají při analýze obvodů společně s Ohmovým zákonem.
Stáhnout PDF verzi Ohmova zákona vs. Kirchhoffova zákona
Můžete si stáhnout verzi tohoto článku ve formátu PDF a použít jej pro offline účely podle citací. Stáhněte si zde PDF verzi. Rozdíl mezi Ohmovým zákonem a Kirchhoffovým zákonem.
