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 teória, ktorá popisuje vlastnosti týchto parametrov individuálne. Kľúčovým rozdielom medzi Ohmovým zákonom a Kirchhoffovým zákonom je teda to, že Ohmov zákon popisuje vzťah medzi napätím a prúdom cez odporový prvok, zatiaľ čo Kirchhoffov zákon popisuje správanie prúdu a napätia vo 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 podobe
5. Zhrnutie
Čo je Ohmov zákon?
Ohmov zákon hovorí, že prúd pretekajúci vodičom je úmerný napätiu vedenému cez neho a naopak. Tento princíp založil nemecký fyzik Georg Ohm a je daný tým,
V = IR
Obrázok 01: Ohmov zákon
Ohmov zákon sa dá porovnať s prietokom vody v potrubí. Rozdiel potenciálov medzi oboma koncami poháňa vodu potrubím ako prúd, ktorý je poháňaný rozdielom napätia cez odporový prvok. Okrem toho je znížený odpor, ktorý zvyšuje prúd, ekvivalentný zmenšenému prierezu potrubia, ktorý znižuje prietok vody.
Pokiaľ ide o jediné zariadenie alebo obvod prvkov ako celok, Ohmov zákon sa používa na výpočet celkového odporu cez prvok alebo obvod s nameraným prúdom a napätím. Pomocou vypočítaného odporu je možné určiť alebo predvídať spotrebu energie obvodu, ak sa hodnota odporu zmení akýmkoľvek spôsobom, napríklad teplotou.
Zložitá forma Ohmovho zákona je použiteľná na striedavé obvody, kde V a I sú zložité premenné. V takom prípade sa R vzťahuje na impedanciu obvodu (Z). Impedancia je tiež komplexné číslo, v ktorom iba skutočná časť prispieva k rozptýleniu aktívneho výkonu.
Čo je Kirchhoffov zákon?
Kirchhoffov zákon navrhol nemecký fyzik Gustav Kirchhoff. Kirchhoffov zákon má dve formy: Kirchhoffov súčasný zákon (KCL) a Kirchhoffov zákon o napätí (KVL). KCL a KVL popisujú zachovanie prúdového prúdu a napätia.
Kirchhoffov súčasný zákon (KCL)
KCL uvádza, že celkový prúd, ktorý vstupuje do uzla (bod pripojenia viacerých odbočných obvodov), a celkový prúd, ktorý prúdi z uzla, sú rovnaké.
Obrázok 02: Kirchhoffov súčasný zákon
Kirchhoffov zákon o napätí (KVL)
KLV na druhej strane tvrdí, že súčet napätí v uzavretej slučke je nulový.
Toto je vyjadrené v inej forme, pretože 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,
v 1 + v 2 + v 3 - v 4 = 0
KVL a KVC sú mimoriadne užitočné pri analýze obvodov. Pri riešení parametrov obvodu sa však musí s nimi použiť Ohmov zákon. Napríklad pre takúto analýzu obvodu je uvedený prúdiaci údaj.
Vzhľadom na uzly A a B je možné KCL použiť nasledovne.
Pre uzol A; I 1 + I 2 = I 3
Pre uzol B; I 1 + I 2 = I 3
Potom sa KVL aplikuje na uzavretú slučku (1)
V 1 + I 1 R 1 + I 3 R 3 = 0
Potom sa KVL aplikuje na uzavretú slučku (2)
V 2 + I 2 R 2 + I 3 R 3 = 0
Potom sa KVL aplikuje na uzavretú slučku (3)
V 1 + I 1 R 1 - I 2 R 2 - V 2 = 0
Riešením vyššie uvedených rovníc možno nájsť akýkoľvek neznámy parameter obvodu. Pamätajte, že pri určovaní napätia na rezistoroch sa používa Ohmov zákon.
Aký je rozdiel medzi Ohmovým zákonom a Kirchhoffovým zákonom?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Ohmov zákon vs Kirchhoffov zákon |
|
| Ohmov zákon popisuje vzťah medzi napätím a prúdom naprieč odporovým prvkom. | Kirchhoffov zákon popisuje správanie prúdu a napätia vo vetve obvodu. |
| Zákon | |
| Ohmov zákon hovorí, že napätie na vodiči je úmerné prúdu, ktorý ním preteká. | KCL uvádza, že súčet prúdov prúdiacich do uzla sa rovná nule, zatiaľ čo KVL uvádza, že súčet napätí v uzavretej slučke je nula. |
| Aplikácie | |
| Ohmov zákon je použiteľný pre jeden odporový prvok alebo skupinu odporových obvodov ako celok. | KCL a KVL sú použiteľné pre sériu odporových prvkov v obvode. |
Zhrnutie - Ohmov zákon vs Kirchhoffov zákon
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 je použiteľný na odporový prvok, Kirchhoffove zákony sa uplatňujú na rad prvkov. Toto je najdôležitejší rozdiel medzi Ohmovým zákonom a Kirchhoffovým zákonom. KCL a KVL sa zvyčajne používajú pri analýze obvodov spolu s Ohmovým zákonom.
Stiahnite si PDF verziu Ohmovho zákona vs Kirchhoffovho zákona
Môžete si stiahnuť verziu tohto článku vo formáte PDF a použiť ho na offline účely podľa citácií. Stiahnite si tu PDF verziu. Rozdiel medzi Ohmovým zákonom a Kirchhoffovým zákonom.
