emner:
- Kirchhoffs spændingslov
- Kirchhoffs nuværende lov
Kirchhoffs spændingslov:
Kirchhoffs spændingslov betyder, at summen af de elektriske potentialforskelle er lig med 0. Enkelt sagt, i et lukket kredsløb er indgangs- og udgangsspændingerne lig med 0. Følgende forklaring handler om nedenstående tegning med 2 modstande:
I et lukket kredsløb kan den samlede strøm gennem kredsløbet beregnes ved hjælp af spændings- og modstandsværdierne.
-12 + 5 x I + 10 x I = 0
(-12 volt + 5 ohm x strømmen + 10 ohm x strømmen = lig med 0)
Fordi dette er et seriekredsløb, kan modstandene lægges sammen; 5 + 10 = 15Ω. Så kan strømmen I beregnes:
I=U/R
I = 12/15
I = 0,8 A.
Den samlede strøm gennem kredsløbet er 0,8A. Strømmen er den samme fra batteriet, R1 og R2. Nu skal spændingen over modstandene beregnes. Strøm- og modstandsværdierne er kendt, så ved hjælp af Ohms lov kan spændingen nu beregnes:
UR1 og UR2 er spændingerne (U) over modstandene R1 og R2):
UR1 = I x R
UR1 = 0,8 x 5
UR1 = 4v
UR2 = I x R
UR2 = 0,8 x 10
UR2 = 8v
Nu kan Kirchhoffs lov anvendes;
-Uaccu + UR1 + UR2 = 0
-12v + 4 + 8 = 0
U = 12v
R1 = 5 Ω
R2 = 10 Ω
I = ukendt
Dette beviser, at Kirchhoff-spændingsligningen er korrekt, for hvis du starter ved batteriet til venstre under diagrammet, starter du ved batteriets -. Derfor starter du med -12. Hvis du fortsætter med at læse diagrammet (med uret), kommer du først til + på R1 og derefter til + på R2. Det er derfor – batteriets spænding (input ved spændingskilden) er lig med (plus) summen af alle (udgående) forbrugere. I dette tilfælde modstandene. Dette kan være et middel til at kontrollere komplicerede skemaer, hvor der for eksempel er blevet beregnet udskiftningsmodstande. Ved at anvende Kirchhoffs stresslov kan det kontrolleres, om de beregnede data er korrekte.
Kirchhoffs nuværende lov:
Kirchhoffs nuværende lov betyder, at alle strømme i en knude er lig med 0. Alle flow, der kommer ind i noden, skal også forlade.
I1 + I2 + I3 + I4 = I5 (alle strømme forlader noden via I5)
Når flere flows forlader noden, bliver diagrammet og formlen:
I1 + I2 + I3 = I4 + I5 (strømmene I1, I2 og I3 er delt mellem I4 og I5).
