Разница между законом Ома и законом Кирхгофа

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Ключевое различие - закон Ома против закона Кирхгофа

Когда дело доходит до понимания электричества, очень важно понимать взаимосвязь между примитивными параметрами, напряжением и током. Основным принципом, описывающим эти отношения, является закон Ома. С другой стороны, закон Кирхгофа - это теория, которая описывает свойства этих параметров по отдельности. Таким образом, ключевое различие между законом Ома и законом Кирхгофа состоит в том, что закон Ома описывает взаимосвязь между напряжением и током на резистивном элементе, в то время как закон Кирхгофа описывает поведение тока и напряжения в ветви цепи.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия

2. Что такое закон Ома

3. Что такое закон Кирхгофа

4. Сравнение бок о бок - закон Ома против закона Кирхгофа в табличной форме

5. Резюме

Что такое закон Ома?

Закон Ома гласит, что ток, протекающий по проводнику, пропорционален напряжению на нем, и наоборот. Этот принцип был основан немецким физиком Георгом Омом и сформулирован следующим образом:

V = ИК

Рисунок 01: Закон Ома

Закон Ома можно сравнить с течением воды в трубе. Разность потенциалов между двумя концами приводит в движение воду по трубе, как ток, который создается разностью напряжений на резистивном элементе. Более того, уменьшенное сопротивление, которое увеличивает ток, эквивалентно уменьшению площади поперечного сечения трубы, что уменьшает поток воды.

Что касается отдельного оборудования или цепи элементов в целом, закон Ома используется для расчета полного сопротивления элемента или цепи с измеренными током и напряжением. С помощью рассчитанного сопротивления можно определить или спрогнозировать потребляемую мощность схемы, если значение сопротивления изменяется любым средним, например температурой.

Сложная форма закона Ома применима к цепям переменного тока, где V и I - комплексные переменные. В этом случае R относится к сопротивлению цепи (Z). Импеданс - это также комплексное число, в котором только действительная часть способствует рассеиванию активной мощности.

Что такое закон Кирхгофа?

Закон Кирхгофа был предложен немецким физиком Густавом Кирхгофом. Закон Кирхгофа имеет две формы: закон Кирхгофа по току (KCL) и закон Кирхгофа по напряжению (KVL). KCL и KVL описывают сохранение тока и напряжения соответственно.

Текущий закон Кирхгофа (KCL)

KCL утверждает, что общий ток, который входит в узел (точка соединения нескольких ответвленных цепей), и общий ток, вытекающий из узла, равны.

Рисунок 02: Текущий закон Кирхгофа

Закон напряжения Кирхгофа (KVL)

KLV, с другой стороны, утверждает, что сумма напряжений в замкнутом контуре равна нулю.

Это выражается в другой форме, поскольку сумма напряжений между двумя узлами цепи равна каждой ответвленной цепи между этими двумя узлами. Это можно изобразить, как на следующем рисунке.

Рисунок 03: Закон Кирхгофа о напряжении

Вот,

v ₁ + v ₂ + v ₃ - v ₄ = 0

KVL и KVC чрезвычайно полезны при анализе схем. Однако закон Ома необходимо использовать вместе с ними при решении параметров схемы. Для примера такого анализа схемы дана плавная фигура.

Рассматривая узлы A и B, KCL можно применить следующим образом.

Для узла A; Я ₁ + Я ₂ = Я ₃

Для узла B; Я ₁ + Я ₂ = Я ₃

Затем КВЛ применяется к замкнутому контуру (1)

V ₁ + I ₁ R ₁ + I ₃ R _{3 =} 0

Затем КВЛ применяется к замкнутому контуру (2)

V ₂ + I ₂ R ₂ + I ₃ R _{3 =} 0

Затем КВЛ применяется к замкнутому контуру (3)

V ₁ + I ₁ R ₁ - I ₂ R ₂ - V _{2 =} 0

Решая вышеуказанные уравнения, можно найти любой неизвестный параметр схемы. Обратите внимание, что закон Ома используется при определении напряжений на резисторах.

В чем разница между законом Ома и законом Кирхгофа?

Различать статью в середине перед таблицей

Закон Ома против закона Кирхгофа
Закон Ома описывает соотношение между напряжением и током на резистивном элементе.	Закон Кирхгофа описывает поведение тока и напряжения соответственно в ветви цепи.
Закон
Закон Ома гласит, что напряжение на проводнике пропорционально току, протекающему по нему.	KCL заявляет, что сумма текущих потоков к узлу равна нулю, в то время как KVL утверждает, что сумма напряжений в замкнутом контуре равна нулю.
Приложения
Закон Ома применим к отдельному резистивному элементу или набору резистивных цепей в целом.	KCL и KVL применимы к серии резистивных элементов в цепи.

Резюме - закон Ома против закона Кирхгофа

Законы Ома и Кирхгофа - это две фундаментальные теории в анализе электрических цепей. Они описывают свойства и соотношение напряжения и тока в отдельном проводящем элементе и ветви электрической цепи соответственно. В то время как закон Ома применим к резистивному элементу, законы Кирхгофа применяются к ряду элементов. Это самое важное отличие закона Ома от закона Кирхгофа. KCL и KVL обычно используются в схемном анализе вместе с законом Ома.

Скачать PDF-версию закона Ома против закона Кирхгофа

Вы можете скачать PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономных целях в соответствии с примечаниями к цитированию. Пожалуйста, скачайте PDF-версию здесь. Разница между законом Ома и законом Кирхгофа.