Nøgleforskel – Ohms lov vs Kirchhoffs lov
Når det kommer til at forstå elektriciteten, er det meget afgørende at forstå sammenhængen 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 egenskaber ved disse parametre individuelt. Således er den vigtigste forskel mellem Ohms lov og Kirchhoffs lov, at Ohms lov beskriver forholdet mellem spænding og strøm over et resistivt element, mens Kirchhoffs lov beskriver opførselen af strøm og spænding i en kredsløbsgren.
Hvad er Ohms lov?
Ohms lov siger, at strømmen, der flyder 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. Potentialforskellen mellem de to ender driver vandet gennem røret ligesom strømmen, der drives af spændingsforskellen over det resistive element. Desuden svarer den reducerede modstand, som øger strømmen, til et reduceret tværsnitsareal af røret, hvilket reducerer vandstrømmen.
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 af kredsløbet bestemmes eller forudsiges, hvis modstandsværdien ændres på en hvilken som helst måde, såsom temperatur.
Den komplekse form af Ohms lov er anvendelig til AC-kredsløb, hvor V og I er komplekse variable. I så fald refererer R til impedansen af kredsløbet (Z). Impedans er også et komplekst tal, hvor kun den reelle del bidrager til aktiv effekttab.
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 strømflow og spænding.
Kirchhoffs nuværende lov (KCL)
KCL angiver, at den samlede strøm, der kommer ind i en knude (et forbindelsespunkt for flere grenkredsløb) og den samlede strøm, der løber ud af knudepunktet, er ens.
Figur 02: Kirchhoffs nuværende lov
Kirchhoffs spændingslov (KVL)
KLV, på den anden side, angiver, at summen af spændinger over en lukket sløjfe er nul.
Dette er udtrykt i en anden form, da summen af spændinger mellem to knudepunkter i et kredsløb er lig med hvert grenkredsløb mellem disse to knudepunkter. Det kan afbildes som i følgende figur.
Figur 03: Kirchhoffs spændingslov
Her,
v1 + v2 + v3 – v 4=0
KVL og KVC er ekstremt nyttige i kredsløbsanalyse. Men Ohms lov skal bruges sammen med dem til at løse kredsløbsparametre. For eksempel for en sådan kredsløbsanalyse er det flydende tal givet.
I betragtning af noderne A og B kan KCL anvendes som følger.
For node A; I1 + I2=I3
For node B; I1 + I2=I3
Derefter anvendes KVL på den lukkede sløjfe (1)
V1 + I1 R1 + I3 R3=0
Derefter anvendes KVL på den lukkede sløjfe (2)
V2 + I2 R2+ I3 R3=0
Derefter anvendes KVL på den lukkede sløjfe (3)
V1 + I1 R1 – I2 R2 – V2=0
Ved at løse ovenstående ligninger kan enhver ukendt parameter for kredsløbet findes. Bemærk, at Ohms lov bruges til at bestemme spændingerne over modstandene.
Hvad er forskellen mellem Ohms lov og Kirchhoffs lov?
Ohms lov vs Kirchhoffs lov |
|
| Ohms lov beskriver forholdet mellem spænding og strøm over et resistivt element. | Kirchhoffs lov beskriver opførselen af henholdsvis strøm og spænding i en kredsløbsgren. |
| Law | |
| Ohms lov siger, at spændingen over en leder er proportional med strømmen, der løber gennem den. | KCL angiver, at summen af strømmen til en knude er lig med nul, mens KVL angiver, at summen af spændinger i en lukket sløjfe er nul. |
| Applications | |
| Ohms lov gælder for et enkelt resistivt element eller sæt af resistive kredsløb som helhed. | KCL og KVL kan anvendes til en række resistive elementer i et kredsløb. |
Sammendrag – Ohms lov vs Kirchhoffs lov
Ohms og Kirchhoffs love er to grundlæggende teorier inden for analyse af elektriske kredsløb. De beskriver egenskaberne og forholdet mellem spænding og strøm i henholdsvis et enkelt ledende element og en gren af elektrisk kredsløb. Mens Ohms lov er gældende for 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 norm alt i kredsløbsanalyse sammen med Ohms lov.
Download PDF-version af Ohms lov vs Kirchhoffs lov
Du kan downloade PDF-versionen af denne artikel og bruge den til offline-formål i henhold til citatnoter. Download venligst PDF-versionen her Forskel mellem Ohms lov og Kirchhoffs lov.
