Rozdíl mezi Ohmovým zákonem a Kirchhoffovým zákonem

Klíčový rozdíl - Ohmův zákon vs. Kirchhoffův zákon
 

Pokud jde o pochopení elektřiny, 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 individuálně. Klíčovým rozdílem mezi Ohmovým zákonem a Kirchhoffovým zákonem je tedy to Ohmův zákon popisuje vztah mezi napětím a proudem přes odporový prvek, zatímco Kirchhoff'Zákon popisuje chování proudu a napětí v obvodové větvi.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je Ohmův zákon
3. Co je Kirchhoffův zákon
4. Srovnání bok po boku - Ohmův zákon vs. Kirchhoffův zákon v podobě tabulky
5. Shrnutí

Co je Ohmův zákon?

Ohmův zákon uvádí, že proud protékající dirigentem je úměrný napětí napříč ním a naopak. Tento princip byl založen německým fyzikem Georgem Ohmem a je dán,

V = IR

Obrázek 01: Ohmův zákon

Ohmův zákon lze srovnávat s proudem vody v potrubí. Potenciální rozdíl mezi dvěma konci vede vodu přes potrubí jako proud, který je poháněn rozdílem napětí přes odporový prvek. Kromě toho je snížený odpor, který zvyšuje proud, ekvivalentní zmenšené ploše průřezu potrubí, což snižuje průtok vody.

Pokud jde o jediné zařízení nebo obvod prvků jako celek, Ohmův zákon se používá k výpočtu celkového odporu napříč prvkem nebo obvodem, s měřeným proudem a napětím. S vypočítaným odporem lze spotřebu energie obvodu určit nebo předpovědět, pokud se hodnota odporu změní jakýmkoli způsobem, například teplotou.

Složitá forma Ohmova zákona je aplikovatelná na střídavé obvody, kde V a I jsou komplexní proměnné. V tomto případě R označuje impedanci obvodu (Z). Impedance je také komplexní číslo, ve kterém pouze skutečná část přispívá k aktivnímu rozptylu energie.

Co je Kirchhoffův zákon?

Kirchhoffův zákon navrhl německý fyzik Gustav Kirchhoff. Kirchhoffův zákon má dvě formy: Kirchhoffův aktuální zákon (KCL) a Kirchhoffův zákon o napětí (KVL). KCL a KVL popisují zachování proudu a napětí.

Kirchhoffův aktuální zákon (KCL)

KCL uvádí, že celkový proud, který vstupuje do uzlu (bod připojení několika větví obvodů) a celkový proud, který vytéká z uzlu, jsou stejné.

Obrázek 02: Kirchhoffův současný zákon

Kirchhoffův zákon o napětí (KVL)

KLV naproti tomu uvádí, že součet napětí v uzavřené smyčce je nula.

To je vyjádřeno v jiné formě, protože součet napětí mezi dvěma uzly obvodu je roven každému obvodu větvení mezi těmito dvěma uzly. Může být znázorněno jako na následujícím obrázku.

Obrázek 03: Kirchhoffův zákon o napětí

Tady,

proti₁ + proti₂ + proti₃ - proti₄ = 0

KVL a KVC jsou velmi užitečné při analýze obvodů. Ohmův zákon však musí být používán společně s nimi při řešení parametrů obvodu. Například taková analýza obvodu je uvedena proudící hodnota.

S ohledem na uzly A a B lze KCL použít následovně.

Pro uzel A; Já₁ + Já₂ = Já₃

Pro uzel B; Já₁ + Já₂ = Já₃

Poté se KVL aplikuje na uzavřenou smyčku (1)

PROTI₁ + Já₁ R₁ + Já₃ R_{3 =} 0

Poté se KVL aplikuje na uzavřenou smyčku (2)

PROTI₂ + Já₂ R₂+ Já₃ R_{3 =} 0

Poté se KVL aplikuje na uzavřenou smyčku (3)

PROTI₁ + Já₁ R₁ - Já₂ R₂ - PROTI_{2 =} 0

Řešením výše uvedených rovnic lze najít jakýkoli neznámý parametr obvodu. Všimněte si, že Ohmův zákon se používá při určování napětí na odporech.

Jaký je rozdíl mezi Ohmovým zákonem a Kirchhoffovým zákonem?

Ohmův zákon vs. Kirchhoffův zákon
Ohmův zákon popisuje vztah mezi napětím a proudem přes odporový prvek.	Kirchhoffův zákon popisuje chování proudu a napětí v větvi obvodu.
Zákon
Ohmův zákon uvádí, že napětí na vodiči je úměrné proudu, který jím prochází.	KCL uvádí, že součet proudových toků do uzlu je roven nule, zatímco KVL uvádí, že součet napětí v uzavřené smyčce je nula.
Aplikace
Ohmův zákon je použitelný na jeden odporový prvek nebo soubor 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 odvětví 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.

Stáhněte si PDF verzi Ohmova zákona vs. Kirchhoffova zákona

Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro účely offline podle citačních poznámek. Stáhněte si PDF verzi zde Rozdíl mezi Ohmovým zákonem a Kirchhoffovým zákonem.

Reference:

1. „Kirchhoffs Circuit Law.“ Kirchhoffs Circuit Law, k dispozici zde. Přístup k 4. září 2017.
2. „Kirchhoffovy obvodové zákony.“ Wikipedia, Wikimedia Foundation, 1. září 2017, k dispozici zde. Přístup k 4. září 2017.

Obrázek se svolením:

1. „OhmsLaw“ od Waveguide2 (diskuse) (PřeloženoNk / Původně nahráno Waveguide2) (Původně nahráno na en.wikipedia) (Public Domain) přes Commons Wikimedia
2. „Kirchhoffův aktuální zákon“ induktivní zátěží - vlastní kresba (public domain) prostřednictvím Commons Wikimedia
3. „Kirchhoffův zákon napětí“ od Kwinkunks - vlastní práce (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia