Ključna razlika – Ohmov zakon naspram Kirchhoffovog zakona
Kada je riječ o razumijevanju elektriciteta, vrlo je važno razumjeti odnos između primitivnih parametara, napona i struje. Osnovni princip koji opisuje ovaj odnos je Ohmov zakon. S druge strane, Kirchhoffov zakon je teorija koja opisuje svojstva ovih parametara pojedinačno. Dakle, ključna razlika između Ohmovog zakona i Kirchhoffovog zakona je u tome što Ohmov zakon opisuje odnos između napona i struje preko otpornog elementa, dok Kirchhoffov zakon opisuje ponašanje struje i napona u grani kruga.
Što je Ohmov zakon?
Ohmov zakon kaže da je struja koja teče kroz vodič proporcionalna naponu na njemu i obrnuto. Ovaj princip utemeljio je njemački fizičar Georg Ohm, a dao ga je
V=IR
Slika 01: Ohmov zakon
Ohmov zakon može se usporediti s protokom vode u cijevi. Razlika potencijala između dva kraja tjera vodu kroz cijev poput struje koju pokreće razlika napona na otpornom elementu. Štoviše, smanjeni otpor koji povećava struju jednak je smanjenoj površini presjeka cijevi koja smanjuje protok vode.
U pogledu pojedinačne opreme ili kruga elemenata u cjelini, Ohmov zakon se koristi za izračunavanje ukupnog otpora kroz element ili krug, s izmjerenom strujom i naponom. S izračunatim otporom može se odrediti ili predvidjeti potrošnja energije kruga ako se vrijednost otpora promijeni bilo kojom sredinom kao što je temperatura.
Složeni oblik Ohmovog zakona primjenjiv je na izmjenične krugove gdje su V i I kompleksne varijable. U tom slučaju R se odnosi na impedanciju kruga (Z). Impedancija je također kompleksan broj u kojem samo stvarni dio doprinosi disipaciji aktivne snage.
Što je Kirchhoffov zakon?
Kirchhoffov zakon predložio je njemački fizičar Gustav Kirchhoff. Kirchhoffov zakon ima dva oblika: Kirchhoffov strujni zakon (KCL) i Kirchhoffov zakon o naponu (KVL). KCL i KVL opisuju očuvanje protoka struje i napona, respektivno.
Kirchhoffov trenutni zakon (KCL)
KCL navodi da su ukupna struja koja ulazi u čvor (spojnu točku nekoliko strujnih krugova) i ukupna struja koja teče iz čvora jednake.
Slika 02: Kirchhoffov trenutni zakon
Kirchhoffov zakon o naponu (KVL)
KLV, s druge strane, navodi da je zbroj napona u zatvorenoj petlji nula.
Ovo se izražava u drugom obliku jer je zbroj napona između dva čvora kruga jednak svakom ogranku kruga između ta dva čvora. Može se prikazati kao na sljedećoj slici.
Slika 03: Kirchhoffov naponski zakon
Ovdje,
v1 + v2 + v3 – v 4=0
KVL i KVC izuzetno su korisni u analizi sklopova. Međutim, Ohmov zakon mora se koristiti zajedno s njima u rješavanju parametara strujnog kruga. Na primjer takve analize strujnog kruga, dana je tekuća slika.
S obzirom na čvorove A i B, KCL se može primijeniti na sljedeći način.
Za čvor A; I1 + I2=I3
Za čvor B; I1 + I2=I3
Zatim se KVL primjenjuje na zatvorenu petlju (1)
V1 + I1 R1 + I3 R3=0
Zatim se KVL primjenjuje na zatvorenu petlju (2)
V2 + I2 R2+ I3 R3=0
Zatim se KVL primjenjuje na zatvorenu petlju (3)
V1 + I1 R1 – I2 R2 – V2=0
Rješavanjem gornjih jednadžbi može se pronaći bilo koji nepoznati parametar strujnog kruga. Imajte na umu da se pri određivanju napona na otpornicima koristi Ohmov zakon.
Koja je razlika između Ohmovog i Kirchhoffovog zakona?
Ohmov zakon u odnosu na Kirchhoffov zakon |
|
| Ohmov zakon opisuje odnos između napona i struje kroz otporni element. | Kirchhoffov zakon opisuje ponašanje struje odnosno napona u grani kruga. |
| Zakon | |
| Ohmov zakon kaže da je napon preko vodiča proporcionalan struji koja teče kroz njega. | KCL navodi da je zbroj struja koje teče do čvora jednak nuli dok KVL navodi da je zbroj napona u zatvorenoj petlji nula. |
| Aplikacije | |
| Ohmov zakon primjenjiv je na jedan otpornički element ili skup otpornih krugova u cjelini. | KCL i KVL primjenjivi su na niz otpornih elemenata u krugu. |
Sažetak – Ohmov zakon naspram Kirchhoffovog zakona
Ohmov i Kirchhoffov zakon dvije su temeljne teorije u analizi električnih krugova. Oni opisuju svojstva i odnos napona i struje u jednom vodljivom elementu odnosno grani električnog kruga. Dok je Ohmov zakon primjenjiv na otporni element, Kirchhoffovi zakoni se primjenjuju na niz elemenata. Ovo je najvažnija razlika između Ohmovog i Kirchhoffovog zakona. KCL i KVL obično se koriste u analizi sklopova zajedno s Ohmovim zakonom.
Preuzmi PDF verziju Ohmovog zakona protiv Kirchhoffovog zakona
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za izvanmrežne svrhe prema bilješkama o citatima. Ovdje preuzmite PDF verziju. Razlika između Ohmovog i Kirchhoffovog zakona.
