Peamine erinevus – Ohmi seadus vs Kirchhoffi seadus
Elektri mõistmisel on ülim alt oluline mõista primitiivsete parameetrite, pinge ja voolu vahelist seost. Põhiprintsiip, mis seda suhet kirjeldab, on Ohmi seadus. Kirchhoffi seadus seevastu on teooria, mis kirjeldab nende parameetrite omadusi eraldi. Seega on Ohmi seaduse ja Kirchhoffi seaduse peamine erinevus selles, et Ohmi seadus kirjeldab pinge ja voolu vahelist seost takistusliku elemendi vahel, Kirchhoffi seadus aga voolu ja pinge käitumist vooluahela harus.
Mis on Ohmi seadus?
Oomi seadus ütleb, et juhti läbiv vool on võrdeline selle pingega ja vastupidi. Selle põhimõtte rajas saksa füüsik Georg Ohm ja selle annab
V=IR
Joonis 01: Ohmi seadus
Oomi seadust võib võrrelda veevooluga torus. Potentsiaalide erinevus kahe otsa vahel juhib vett läbi toru nagu voolu, mida juhib takistusliku elemendi pingeerinevus. Veelgi enam, vähenenud takistus, mis suurendab voolu, võrdub toru väiksema ristlõike pindalaga, mis vähendab veevoolu.
Üksainsa seadme või elementide ahela kui terviku puhul kasutatakse Ohmi seadust, et arvutada elemendi või ahela kogutakistus koos mõõdetud voolu ja pingega. Arvutatud takistuse abil saab määrata või ennustada vooluahela voolutarbimist, kui takistuse väärtust muudetakse mis tahes viisil, näiteks temperatuuriga.
Oomi seaduse kompleksvorm on rakendatav vahelduvvooluahelatele, kus V ja I on kompleksmuutujad. Sel juhul tähistab R vooluahela takistust (Z). Takistus on ka kompleksarv, milles ainult reaalosa aitab kaasa aktiivvõimsuse hajumisele.
Mis on Kirchhoffi seadus?
Kirchhoffi seaduse pakkus välja saksa füüsik Gustav Kirchhoff. Kirchhoffi seadusel on kaks vormi: Kirchhoffi praegune seadus (KCL) ja Kirchhoffi pingeseadus (KVL). KCL ja KVL kirjeldavad vastav alt voolu ja pinge säilimist.
Kirchhoffi kehtiv seadus (KCL)
KCL väidab, et sõlme (mitme haruahela ühenduspunkti) sisenev koguvool ja sõlmest välja voolav koguvool on võrdsed.
Joonis 02: Kirchhoffi kehtiv seadus
Kirchhoffi pingeseadus (KVL)
KLV aga väidab, et suletud ahela pingete summa on null.
Seda väljendatakse teisel kujul, kuna ahela kahe sõlme vahelise pinge summa on võrdne iga nende kahe sõlme vahelise haruahelaga. Seda saab kujutada järgmisel joonisel.
Joonis 03: Kirchhoffi pingeseadus
Siin,
v1 + v2 + v3 – v 4=0
KVL ja KVC on vooluringianalüüsis äärmiselt kasulikud. Kuid vooluahela parameetrite lahendamisel tuleb nendega koos kasutada Ohmi seadust. Näiteks sellise vooluringi analüüsi puhul on antud voolav joonis.
Võttes arvesse sõlme A ja B, saab KCL-i rakendada järgmiselt.
Sõlmpunkti A jaoks; I1 + I2=I3
Sõlmpunkti B jaoks; I1 + I2=I3
Seejärel rakendatakse suletud ahelale KVL (1)
V1 + I1 R1 + I3 R3=0
Seejärel rakendatakse suletud ahelale KVL (2)
V2 + I2 R2+ I3 R3=0
Seejärel rakendatakse suletud ahelale KVL (3)
V1 + I1 R1 – I2 R2 – V2=0
Eespool toodud võrrandite lahendamisel võib leida vooluringi mis tahes tundmatu parameetri. Pange tähele, et takistite pingete määramisel kasutatakse Ohmi seadust.
Mis vahe on Ohmi seadusel ja Kirchhoffi seadusel?
Ohmi seadus vs Kirchhoffi seadus |
|
| Oomi seadus kirjeldab pinge ja voolu vahelist seost takistuslikul elemendil. | Kirchhoffi seadus kirjeldab vastav alt voolu ja pinge käitumist vooluahela harus. |
| Õigus | |
| Oomi seadus ütleb, et pinge juhtmes on võrdeline seda läbiva vooluga. | KCL väidab, et sõlme voolude summa on võrdne nulliga, samas kui KVL väidab, et suletud ahela pingete summa on null. |
| Rakendused | |
| Oomi seadust kohaldatakse ühele takistuslikule elemendile või takistuslike ahelate kogumile tervikuna. | KCL ja KVL on rakendatavad ahela takistuslike elementide seeriale. |
Kokkuvõte – Ohmi seadus vs Kirchhoffi seadus
Ohmi ja Kirchhoffi seadused on elektriahela analüüsi kaks põhiteooriat. Need kirjeldavad pinge ja voolu omadusi ja suhet vastav alt ühes juhtivas elemendis ja elektriahela harus. Kui Ohmi seadust kohaldatakse takistusliku elemendi suhtes, siis Kirchhoffi seadusi rakendatakse elementide seeriale. See on kõige olulisem erinevus Ohmi seaduse ja Kirchhoffi seaduse vahel. KCL-i ja KVL-i kasutatakse tavaliselt vooluringianalüüsis koos Ohmi seadusega.
Laadi alla Ohmi seaduse vs Kirchhoffi seaduse PDF-versioon
Saate alla laadida selle artikli PDF-versiooni ja kasutada seda võrguühenduseta kasutamiseks vastav alt tsitaadi märkustele. Palun laadige PDF-versioon alla siit. Erinevused oomi seaduse ja Kirchhoffi seaduse vahel.
