Aiheet:
- Kirchhoffin jännitelaki
- Kirchhoffin nykyinen laki
Kirchhoffin jännitelaki:
Kirchhoffin jännitelaki tarkoittaa, että sähköisten potentiaalierojen summa on 0. Yksinkertaisesti sanottuna suljetussa piirissä tulo- ja lähtöjännitteet ovat 0. Seuraava selitys koskee alla olevaa piirustusta, jossa on 2 vastusta:
Suljetussa piirissä piirin läpi kulkeva kokonaisvirta voidaan laskea käyttämällä jännite- ja vastusarvoja.
-12 + 5 x I + 10 x I = 0
(-12 volttia + 5 ohmia x virta + 10 ohmia x virta = yhtä suuri kuin 0)
Koska tämä on sarjapiiri, vastukset voidaan laskea yhteen; 5 + 10 = 15Ω. Sitten virta I voidaan laskea:
I=U/R
I = 12/15
I = 0,8A
Kokonaisvirta piirin läpi on 0,8 A. Virta on sama akusta, R1 ja R2. Nyt on laskettava vastusten yli oleva jännite. Virta- ja vastusarvot ovat tiedossa, joten Ohmin lain avulla jännite voidaan nyt laskea:
UR1 ja UR2 ovat jännitteet (U) vastusten R1 ja R2 yli:
UR1 = I x R
UR1 = 0,8 x 5
UR1 = 4v
UR2 = I x R
UR2 = 0,8 x 10
UR2 = 8v
Nyt voidaan soveltaa Kirchhoffin lakia;
-Uaccu + UR1 + UR2 = 0
-12v + 4 + 8 = 0
U = 12v
R1 = 5 Ω
R2 = 10 Ω
I = tuntematon
Tämä osoittaa, että Kirchhoffin jänniteyhtälö on oikea, koska jos aloitat kaavion alla vasemmalla olevasta akusta, aloitat akun - kohdasta. Siksi aloitat -12:sta. Jos jatkat kaavion lukemista (myötäpäivään), tulet ensin R1:n +-kohtaan ja sitten R2:n +-kohtaan. Siksi – akun jännite (tulo jännitelähteessä) on yhtä suuri (plus) kaikkien (lähtevien) kuluttajien summa. Tässä tapauksessa vastukset. Tämä voi olla tapa tarkistaa monimutkaisia järjestelmiä, joissa on laskettu esimerkiksi korvaavat vastukset. Kirchhoffin jännityslakia soveltamalla voidaan tarkistaa, ovatko lasketut tiedot oikein.
Kirchhoffin nykyinen laki:
Kirchhoffin nykyinen laki tarkoittaa, että kaikki solmun virrat ovat yhtä suuria kuin 0. Kaikkien solmuun tulevien virtojen on myös poistuttava.
I1 + I2 + I3 + I4 = I5 (kaikki virrat lähtevät solmusta I5:n kautta)
Kun solmusta lähtee useita virtauksia, kaaviosta ja kaavasta tulee:
I1 + I2 + I3 = I4 + I5 (virrat I1, I2 ja I3 on jaettu I4:n ja I5:n välillä).
