Forskellen mellem Ohms lov og Kirchhoffs lov

Nøgleforskel - Ohms lov vs Kirchhoffs lov
 

Når det kommer til forståelse af elektricitet, er det meget vigtigt at forstå forholdet mellem de primitive parametre, spænding og strøm. Det grundlæggende princip, der beskriver dette forhold, er Ohms lov. Kirchhoffs lov er på den anden side en teori, der beskriver egenskaber ved disse parametre individuelt. Den vigtigste forskel mellem Ohms lov og Kirchhoffs lov er således den Ohms lov beskriver forholdet mellem spænding og strøm på tværs af et resistivt element, mens Kirchhoff's lov beskriver opførsel af strøm og spænding i en kredsløbsgren.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er Ohms lov
3. Hvad er Kirchhoffs lov
4. Sammenligning side ved side - Ohms lov mod Kirchhoffs lov i tabelform
5. Resume

Hvad er Ohms lov?

Ohms lov siger, at strømmen, der strømmer gennem en leder, er proportional med spændingen over den og vice versa. Dette princip blev grundlagt af den tyske fysiker Georg Ohm og er givet af,

V = IR

Figur 01: Ohms lov

Ohms lov kan sammenlignes med strømmen af ​​vand i et rør. Potentialeforskellen mellem de to ender driver vandet gennem røret som den strøm, der drives af spændingsforskellen over det resistive element. Derudover svarer den reducerede modstand, der øger strømmen, til et reduceret tværsnitsareal af røret, hvilket reducerer vandstrømmen.

Med hensyn til et enkelt udstyr eller et kredsløb af elementer som helhed bruges Ohms lov til at beregne den samlede modstand over elementet eller kredsløbet med den målte strøm og spændingen. Med den beregnede modstand kunne strømforbruget i kredsløbet bestemmes eller forudsiges, hvis modstandsværdien ændres med et middel som f.eks. Temperatur.

Den komplekse form for Ohms lov er anvendelig på vekselstrømskredsløb, hvor V og I er komplekse variabler. I dette tilfælde henviser R til kredsløbsimpedansen (Z). Impedans er også et komplekst tal, hvor kun den egentlige del bidrager til aktiv magtfordeling.

Hvad er Kirchhoffs lov?

Kirchhoffs lov blev foreslået af den tyske fysiker Gustav Kirchhoff. Kirchhoffs lov har to former: Kirchhoffs nuværende lov (KCL) og Kirchhoffs spændingslov (KVL). KCL og KVL beskriver konserveringerne af henholdsvis strøm og spænding.

Kirchhoffs nuværende lov (KCL)

KCL siger, at den samlede strøm, der kommer ind i en knude (et forbindelsespunkt for flere gren kredsløb) og den samlede strøm, der strømmer ud af knuden, er lige.

Figur 02: Kirchhoffs nuværende lov

Kirchhoffs spændingslov (KVL)

KLV siger på den anden side, at summen af ​​spændinger over en lukket sløjfe er nul.

Dette udtrykkes i en anden form, da summen af ​​spændinger mellem to knudepunkter i et kredsløb er lig med hvert grenkredsløb mellem disse to knudepunkter. Det kan afbildes som i den følgende figur.

Figur 03: Kirchhoffs spændingslov

Her,

v₁ + v₂ + v₃ - v₄ = 0

KVL og KVC er ekstremt nyttige i kredsløbsanalyse. Imidlertid skal Ohms lov bruges sammen med dem til løsning af kredsløbsparametre. For eksempel til en sådan kredsløbsanalyse er det flydende tal angivet.

I betragtning af knudepunkterne A og B kan KCL anvendes som følger.

For knudepunkt A; jeg₁ + jeg₂ = Jeg₃

For knudepunkt B; jeg₁ + jeg₂ = Jeg₃

Derefter påføres KVL på den lukkede sløjfe (1)

V₁ + jeg₁ R₁ + jeg₃ R_{3 =} 0

Derefter påføres KVL på den lukkede sløjfe (2)

V₂ + jeg₂ R₂+ jeg₃ R_{3 =} 0

Derefter påføres KVL på den lukkede sløjfe (3)

V₁ + jeg₁ R₁ - jeg₂ R₂ - V_{2 =} 0

Ved at løse ovennævnte ligninger kan enhver ukendt parameter i kredsløbet findes. Bemærk, at Ohms lov bruges til bestemmelse af spændingerne over modstanderne.

Hvad er forskellen mellem Ohms lov og Kirchhoffs lov?

Ohms lov vs Kirchhoffs lov
Ohms lov beskriver forholdet mellem spænding og strøm på tværs af et resistivt element.	Kirchhoffs lov beskriver opførsel af henholdsvis strøm og spænding i en kredsløbsgren.
Lov
Ohms lov siger, at spænding over en leder er proportional med strømmen gennem den.	KCL siger, at summen af ​​strømmen strømmer til en knude er lig med nul, mens KVL siger, at summen af ​​spændinger i en lukket sløjfe er nul.
Applikationer
Ohms lov finder anvendelse på et enkelt resistivt element eller sæt resistive kredsløb som helhed.	KCL og KVL er anvendelige på en række modstandselementer i et kredsløb.

Resumé - Ohms lov vs Kirchhoffs lov

Ohms og Kirchhoffs love er to grundlæggende teorier inden for analyse af elektrisk kredsløb. De beskriver egenskaberne og forholdet mellem spænding og strøm i henholdsvis et enkelt ledende element og en gren af ​​det elektriske kredsløb. Mens Ohms lov finder anvendelse på et resistivt element, anvendes Kirchhoffs love på en række elementer. Dette er den vigtigste forskel mellem Ohms lov og Kirchhoffs lov. KCL og KVL bruges normalt i kredsløbsanalyse sammen med Ohms lov.

Download PDF-version af Ohms lov vs Kirchhoffs lov

Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offline-formål som angivet citatnotater. Download PDF-version her Forskel mellem Ohms Law og Kirchhoffs Law.

Referencer:

1. “Kirchhoffs kredsløb.” Kirchhoffs Circuit Law, tilgængelig her. Åbnede 4. september 2017.
2. "Kirchhoffs kredsløb." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 1. september 2017, tilgængelig her. Åbnede 4. september 2017.

Billede høflighed:

1. “OhmsLaw” Af Waveguide2 (tale) (Overført afNk / Oprindeligt uploadet af Waveguide2) (Oprindeligt uploadet på en.wikipedia) (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Kirchhoff's nuværende lov" Ved inductiveload - Egen tegning (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. “Kirchhoff voltage law” Af Kwinkunks - Eget arbejde (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia