Ključna razlika – Ohmov zakon proti Kirchhoffovemu zakonu
Ko gre za razumevanje elektrike, je zelo pomembno razumeti razmerje med primitivnimi parametri, napetostjo in tokom. Osnovno načelo, ki opisuje to razmerje, je Ohmov zakon. Po drugi strani pa je Kirchhoffov zakon teorija, ki opisuje lastnosti teh parametrov posamično. Tako je ključna razlika med Ohmovim zakonom in Kirchhoffovim zakonom ta, da Ohmov zakon opisuje razmerje med napetostjo in tokom preko uporovnega elementa, medtem ko Kirchhoffov zakon opisuje obnašanje toka in napetosti v veji vezja.
Kaj je Ohmov zakon?
Ohmov zakon pravi, da je tok, ki teče skozi prevodnik, sorazmeren z napetostjo na njem in obratno. To načelo je utemeljil nemški fizik Georg Ohm, podal pa ga je
V=IR
Slika 01: Ohmov zakon
Ohmov zakon lahko primerjamo s tokom vode v cevi. Potencialna razlika med obema koncema poganja vodo skozi cev kot tok, ki ga poganja napetostna razlika na uporovnem elementu. Poleg tega je zmanjšan upor, ki poveča tok, enakovreden zmanjšani površini preseka cevi, ki zmanjša pretok vode.
Glede posamezne opreme ali vezja elementov kot celote se Ohmov zakon uporablja za izračun skupnega upora v elementu ali vezju z izmerjenim tokom in napetostjo. Z izračunanim uporom je mogoče določiti ali predvideti porabo energije vezja, če se vrednost upora spremeni zaradi katere koli vrednosti, kot je temperatura.
Kompleksna oblika Ohmovega zakona je uporabna za tokokroge AC, kjer sta V in I kompleksni spremenljivki. V tem primeru se R nanaša na impedanco vezja (Z). Impedanca je tudi kompleksno število, pri katerem samo realni del prispeva k disipaciji aktivne moči.
Kaj je Kirchhoffov zakon?
Kirchhoffov zakon je predlagal nemški fizik Gustav Kirchhoff. Kirchhoffov zakon ima dve obliki: Kirchhoffov trenutni zakon (KCL) in Kirchhoffov napetostni zakon (KVL). KCL in KVL opisujeta ohranitev tokovnega toka oziroma napetosti.
Kirchhoffov trenutni zakon (KCL)
KCL navaja, da sta skupni tok, ki vstopi v vozlišče (priključna točka več razvejnih vezij), in skupni tok, ki teče iz vozlišča, enaka.
Slika 02: Kirchhoffov trenutni zakon
Kirchhoffov napetostni zakon (KVL)
KLV na drugi strani navaja, da je vsota napetosti v zaprti zanki enaka nič.
To je izraženo v drugi obliki, saj je vsota napetosti med dvema vozliščema vezja enaka vsaki veji vezja med tema dvema vozliščema. Lahko je prikazano kot na naslednji sliki.
Slika 03: Kirchhoffov napetostni zakon
Tukaj,
v1 + v2 + v3 – v 4=0
KVL in KVC sta izjemno uporabna pri analizi vezij. Vendar je treba pri reševanju parametrov vezja skupaj z njimi uporabiti Ohmov zakon. Za primer takšne analize vezja je podana tekoča slika.
Glede na vozlišči A in B lahko KCL uporabimo na naslednji način.
Za vozlišče A; I1 + I2=I3
Za vozlišče B; I1 + I2=I3
Nato se KVL uporabi za zaprto zanko (1)
V1 + I1 R1 + I3 R3=0
Nato se KVL uporabi za zaprto zanko (2)
V2 + I2 R2+ I3 R3=0
Nato se KVL uporabi za zaprto zanko (3)
V1 + I1 R1 – I2 R2 – V2=0
Z reševanjem zgornjih enačb je mogoče najti kateri koli neznan parameter vezja. Upoštevajte, da se pri določanju napetosti na uporih uporablja Ohmov zakon.
Kakšna je razlika med Ohmovim zakonom in Kirchhoffovim zakonom?
Ohmov zakon proti Kirchhoffovemu zakonu |
|
| Ohmov zakon opisuje razmerje med napetostjo in tokom v uporovnem elementu. | Kirchhoffov zakon opisuje obnašanje toka oziroma napetosti v veji vezja. |
| Zakon | |
| Ohmov zakon pravi, da je napetost v prevodniku sorazmerna s tokom, ki teče skozenj. | KCL navaja, da je vsota tokov, ki teče do vozlišča, enaka nič, medtem ko KVL navaja, da je vsota napetosti v zaprti zanki enaka nič. |
| Aplikacije | |
| Ohmov zakon velja za en sam uporovni element ali niz uporovnih vezij kot celoto. | KCL in KVL sta uporabna za vrsto uporovnih elementov v vezju. |
Povzetek – Ohmov zakon proti Kirchhoffovemu zakonu
Ohmov in Kirchhoffov zakon sta dve temeljni teoriji v analizi električnega tokokroga. Opisujejo lastnosti in razmerje napetosti in toka v posameznem prevodnem elementu oziroma veji električnega tokokroga. Medtem ko se Ohmov zakon uporablja za uporovni element, se Kirchhoffovi zakoni uporabljajo za vrsto elementov. To je najpomembnejša razlika med Ohmovim in Kirchhoffovim zakonom. KCL in KVL se običajno uporabljata v analizi vezij skupaj z Ohmovim zakonom.
Prenesite PDF različico Ohmovega zakona proti Kirchhoffovemu zakonu
Lahko prenesete različico PDF tega članka in jo uporabite za namene brez povezave v skladu z opombami o citatih. Prenesite PDF različico tukaj. Razlika med Ohmovim in Kirchhoffovim zakonom.
