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 egenskaberne ved disse parametre individuelt. Således er nøgleforskellen mellem Ohms lov og Kirchhoffs lov, at Ohms lov beskriver forholdet mellem spænding og strøm på tværs af et resistivt element, mens Kirchhoffs lov beskriver opførelsen 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 om side - Ohms lov vs Kirchhoffs lov i tabelform
5. Oversigt
Hvad er Ohms lov?
Ohms lov siger, at strømmen, der strømmer gennem en leder, er proportional med spændingen over den og omvendt. 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. Den potentielle forskel mellem de to ender driver vandet gennem røret ligesom strømmen, der drives af spændingsforskellen over det modstandsdygtige element. Desuden svarer den reducerede modstand, som øger strømmen, til et reduceret tværsnit af røret, som reducerer vandgennemstrømningen.
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 hvilket som helst middel såsom temperatur.
Den komplekse form for Ohms lov gælder for vekselstrømskredsløb, hvor V og jeg er komplekse variabler. I så fald refererer R til impedansen af kredsløbet (Z). Impedans er også et komplekst tal, hvor kun den reelle del bidrager til aktiv energiforbrug.
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 bevarelsen af henholdsvis strøm og spænding.
Kirchhoffs nuværende lov (KCL)
KCL angiver, at den samlede strøm, der kommer ind i en node (et forbindelsespunkt for flere grenkredsløb), og den samlede strøm, der strømmer ud af noden, er ens.
Figur 02: Kirchhoffs nuværende lov
Kirchhoffs spændingslov (KVL)
KLV siger derimod, at summen af spændinger over en lukket sløjfe er nul.
Dette udtrykkes i en anden form, da summen af spændinger mellem to noder i et kredsløb er lig med hvert forgreningskredsløb mellem disse to noder. Det kan afbildes som i den følgende figur.
Figur 03: Kirchhoffs spændingslov
Her,
v 1 + v 2 + v 3 - v 4 = 0
KVL og KVC er yderst nyttige i kredsløbsanalyse. Dog skal Ohms lov bruges sammen med dem til løsning af kredsløbsparametre. For eksempel på en sådan kredsløbsanalyse er den flydende figur angivet.
I betragtning af knudepunkterne A og B kan KCL anvendes som følger.
For node A; I 1 + I 2 = I 3
For node B; I 1 + I 2 = I 3
Derefter påføres KVL på den lukkede sløjfe (1)
V 1 + I 1 R 1 + I 3 R 3 = 0
Derefter påføres KVL på den lukkede sløjfe (2)
V 2 + I 2 R 2 + I 3 R 3 = 0
Derefter påføres KVL på den lukkede sløjfe (3)
V 1 + I 1 R 1 - I 2 R 2 - V 2 = 0
Ved at løse ovenstående ligninger kan enhver ukendt parameter i kredsløbet findes. Bemærk, at Ohms lov anvendes til bestemmelse af spændingerne over modstandene.
Hvad er forskellen mellem Ohms lov og Kirchhoffs lov?
Diff artikel midt foran bordet
Ohms lov vs Kirchhoffs lov |
|
| Ohms lov beskriver forholdet mellem spænding og strøm på tværs af et resistivt element. | Kirchhoffs lov beskriver adfærden for henholdsvis strøm og spænding i en kredsløbsgren. |
| Lov | |
| Ohms lov siger, at spænding over en leder er proportional med strømmen strømmer gennem den. | KCL angiver, at summen af strømmen strømmer til en node er lig med nul, mens KVL angiver, at summen af spændinger i en lukket sløjfe er nul. |
| Ansøgninger | |
| Ohms lov finder anvendelse på et enkelt resistivt element eller et sæt resistive kredsløb som helhed. | KCL og KVL kan anvendes til en række modstandselementer i et kredsløb. |
Resumé - Ohms lov vs Kirchhoffs lov
Ohms og Kirchhoffs love er to grundlæggende teorier i elektrisk kredsløbsanalyse. De beskriver egenskaberne og forholdet mellem henholdsvis spænding og strøm i 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 offlineformål som pr. Citatnotater. Download venligst PDF-version her Forskellen mellem Ohms Law og Kirchhoffs Law.
