Przedmioty:
- Prawo napięciowe Kirchhoffa
- Aktualne prawo Kirchhoffa
Prawo napięciowe Kirchhoffa:
Prawo napięciowe Kirchhoffa oznacza, że suma różnic potencjałów elektrycznych jest równa 0. Mówiąc najprościej, w obwodzie zamkniętym napięcia wejściowe i wyjściowe są równe 0. Poniższe wyjaśnienie dotyczy poniższego rysunku z 2 rezystorami:
W obwodzie zamkniętym całkowity prąd płynący przez obwód można obliczyć na podstawie wartości napięcia i rezystancji.
-12 + 5 x I + 10 x I = 0
(-12 woltów + 5 omów x prąd + 10 omów x prąd = równy 0)
Ponieważ jest to obwód szeregowy, rezystancje można sumować; 5 + 10 = 15 Ω. Następnie można obliczyć prąd I:
Ja=U/R
ja = 12 / 15
ja = 0,8A
Całkowity prąd płynący przez obwód wynosi 0,8A. Prąd jest taki sam z akumulatora, R1 i R2. Teraz należy obliczyć napięcie na rezystorach. Znane są wartości prądu i rezystancji, więc korzystając z prawa Ohma, można teraz obliczyć napięcie:
UR1 i UR2 to napięcia (U) na rezystorach R1 i R2):
UR1 = I x R
UR1 = 0,8 x 5
UR1 = 4 V
UR2 = I x R
UR2 = 0,8 x 10
UR2 = 8 V
Teraz można zastosować prawo Kirchhoffa;
-Uaccu + UR1 + UR2 = 0
-12 V + 4 + 8 = 0
U = 12 V
R1 = 5 Ω
R2 = 10 Ω
Ja = nieznany
Dowodzi to, że równanie napięcia Kirchhoffa jest poprawne, ponieważ jeśli zaczniesz od akumulatora po lewej stronie pod wykresem, zaczniesz od - akumulatora. Dlatego zaczynasz od -12. Jeśli będziesz kontynuować czytanie diagramu (zgodnie z ruchem wskazówek zegara), najpierw dotrzesz do + R1, a następnie do + R2. Dlatego – napięcie akumulatora (wejście do źródła napięcia) jest równe (plus) sumie wszystkich (wychodzących) odbiorców. W tym przypadku rezystory. Może to być sposób na sprawdzenie skomplikowanych schematów, w których na przykład obliczono rezystory zastępcze. Stosując prawo naprężeń Kirchhoffa można sprawdzić, czy obliczone dane są prawidłowe.
Obecne prawo Kirchhoffa:
Obecne prawo Kirchhoffa oznacza, że wszystkie prądy w węźle są równe 0. Wszystkie przepływy, które wpływają do węzła, muszą również go opuścić.
I1 + I2 + I3 + I4 = I5 (wszystkie prądy opuszczają węzeł przez I5)
Gdy wiele przepływów opuszcza węzeł, diagram i formuła przyjmują postać:
I1 + I2 + I3 = I4 + I5 (prądy I1, I2 i I3 są rozdzielane pomiędzy I4 i I5).
