Peamine erinevus - Ohmi seadus vs Kirchhoffi seadus
Elektri mõistmisel on ülioluline mõista primitiivsete parameetrite, pinge ja voolu suhet. Põhiprintsiip, mis seda suhet kirjeldab, on Ohmi seadus. Kirchhoffi seadus on seevastu teooria, mis kirjeldab nende parameetrite omadusi eraldi. Seega on Ohmi seaduse ja Kirchhoffi seaduse peamine erinevus selles, et Ohmi seadus kirjeldab pinge ja voolu suhet läbi takistuselemendi, samas kui Kirchhoffi seadus kirjeldab voolu ja pinge käitumist vooluahela harus.
SISU
1. Ülevaade ja peamine erinevus
2. Mis on Ohmi seadus
3. Mis on Kirchhoffi seadus
4. Võrdlus kõrvuti - Ohmi seadus vs Kirchhoffi seadus tabelina
5. Kokkuvõte
Mis on Ohmi seadus?
Ohmi seadus ütleb, et juhi kaudu voolav vool on proportsionaalne seda ületava pingega ja vastupidi. Selle põhimõtte rajas saksa füüsik Georg Ohm ja selle annab
V = IR
Joonis 01: Ohmi seadus
Ohmi seadust saab võrrelda toru veevooluga. Kahe otsa potentsiaalide vahe juhib vett läbi toru nagu vool, mida juhib takistuselemendi pinge erinevus. Pealegi on voolu suurendav vähendatud takistus samaväärne toru vähendatud ristlõikepinnaga, mis vähendab veevoolu.
Üksiku seadme või elementide ahela kui terviku kohta kasutatakse elemendi või vooluahela kogu takistuse arvutamiseks Ohmi seadust koos mõõdetud voolu ja pingega. Arvutatud takistuse korral saaks vooluahela energiatarbimist määrata või prognoosida, kui takistuse väärtust muudetakse keskmise, näiteks temperatuuri abil.
Ohmi seaduse keeruline vorm on rakendatav vahelduvvooluahelatele, kus V ja I on keerulised muutujad. Sel juhul viitab R vooluahela (Z) impedantsile. Takistus on ka kompleksarv, milles aktiivenergia hajumisele aitab kaasa ainult tegelik osa.
Mis on Kirchhoffi seadus?
Kirchhoffi seaduse pakkus välja saksa füüsik Gustav Kirchhoff. Kirchhoffi seadusel on kaks vormi: Kirchhoffi kehtiv seadus (KCL) ja Kirchhoffi pingeseadus (KVL). KCL ja KVL kirjeldavad vastavalt voolu voolu ja pinge konservatsioone.
Kirchhoffi kehtiv seadus (KCL)
KCL väidab, et sõlme (mitme haruahela ühenduspunkti) sisenev kogu vool ja sõlmest välja voolav kogu vool on võrdsed.
Joonis 02: Kirchhoffi praegune seadus
Kirchhoffi pingeseadus (KVL)
KLV seevastu kinnitab, et suletud ahela pingete summa on null.
Seda väljendatakse muus vormis, kuna vooluahela kahe sõlme vaheliste pingete summa on võrdne iga nende kahe sõlme vahelise haruahelaga. Seda saab kujutada järgmiselt jooniselt.
Joonis 03: Kirchhoffi pingeseadus
Siin,
v 1 + v 2 + v 3 - v 4 = 0
KVL ja KVC on skeemianalüüsis ülimalt kasulikud. Kuid vooluahela parameetrite lahendamisel tuleb koos nendega kasutada Ohmi seadust. Näiteks sellise vooluahela analüüsi kohta on toodud voolav näitaja.
Arvestades sõlme A ja B, saab KCL-i rakendada järgmiselt.
Sõlme A jaoks; I 1 + I 2 = I 3
Sõlme B jaoks; I 1 + I 2 = I 3
Seejärel rakendatakse KVL suletud ahelale (1)
V 1 + I 1 R 1 + I 3 R 3 = 0
Seejärel rakendatakse KVL suletud ahelale (2)
V 2 + I 2 R 2 + I 3 R 3 = 0
Seejärel rakendatakse KVL suletud ahelale (3)
V 1 + I 1 R 1 - I 2 R 2 - V 2 = 0
Eespool toodud võrrandite lahendamisel võib leida vooluahela mis tahes tundmatu parameetri. Pange tähele, et takistite pingete määramisel kasutatakse Ohmi seadust.
Mis vahe on Ohmi seaduse ja Kirchhoffi seaduse vahel?
Erinev artikkel keskel enne tabelit
Ohmi seadus vs Kirchhoffi seadus |
|
| Ohmi seadus kirjeldab pinge ja voolu suhet läbi takistuselemendi. | Kirchhoffi seadus kirjeldab voolu ja pinge käitumist vastavalt vooluahela harus. |
| Seadus | |
| Ohmi seadus ütleb, et juhi pinge on proportsionaalne seda läbiva vooluga. | KCL kinnitab, et voolu summa sõlme on võrdne nulliga, samas kui KVL väidab, et suletud ahela pingete summa on null. |
| Rakendused | |
| Ohmi seadus on kohaldatav ühe takistuselemendi või takistusahelate kogumi suhtes tervikuna. | KCL ja KVL on rakendatavad vooluahelas olevate takistavate elementide seeriale. |
Kokkuvõte - Ohmi seadus vs Kirchhoffi seadus
Ohmi ja Kirchhoffi seadused on elektriahelate analüüsimisel kaks põhiteooriat. Nad kirjeldavad pinge ja voolu omadusi ning suhet vastavalt ühes juhtivas elemendis ja elektriahela harus. Kui Ohmi seadus on kohaldatav takistusliku elemendi suhtes, siis Kirchhoffi seadusi kohaldatakse rea elementide suhtes. See on Ohmi seaduse ja Kirchhoffi seaduse kõige olulisem erinevus. KCL-i ja KVL-i kasutatakse vooluringi analüüsis tavaliselt koos Ohmi seadusega.
Laadige alla Ohmi seaduse ja Kirchhoffi seaduse PDF-versioon
Selle artikli PDF-versiooni saate alla laadida ja kasutada võrguühenduseta eesmärkidel, nagu viidatud märkustele. Laadige alla PDF-versioon siit Erinevus Ohmi seaduse ja Kirchhoffsi seaduse vahel.
