Hauptunterschied - Ohmsches Gesetz gegen Kirchhoffsches Gesetz
Für das Verständnis der Elektrizität ist es äußerst wichtig, die Beziehung zwischen den primitiven Parametern Spannung und Strom zu verstehen. Das Grundprinzip, das diese Beziehung beschreibt, ist das Ohmsche Gesetz. Das Kirchhoffsche Gesetz hingegen ist eine Theorie, die die Eigenschaften dieser Parameter individuell beschreibt. Der Hauptunterschied zwischen dem Ohmschen Gesetz und dem Kirchhoffschen Gesetz besteht darin, dass das Ohmsche Gesetz die Beziehung zwischen Spannung und Strom über einem Widerstandselement beschreibt, während das Kirchhoffsche Gesetz das Verhalten von Strom und Spannung in einem Stromkreiszweig beschreibt.
INHALT
1. Überblick und Hauptunterschied
2. Was ist das Ohmsche Gesetz
? 3. Was ist das Kirchhoffsche Gesetz ?
4. Vergleich nebeneinander - Ohmsches Gesetz gegen das Kirchhoffsche Gesetz in tabellarischer Form.
5. Zusammenfassung
Was ist das Ohmsche Gesetz?
Das Ohmsche Gesetz besagt, dass der durch einen Leiter fließende Strom proportional zur Spannung an diesem Leiter ist und umgekehrt. Dieses Prinzip wurde vom deutschen Physiker Georg Ohm begründet und ist gegeben durch:
V = IR
Abbildung 01: Ohmsches Gesetz
Das Ohmsche Gesetz kann mit dem Wasserfluss in einem Rohr verglichen werden. Die Potentialdifferenz zwischen den beiden Enden treibt das Wasser durch das Rohr wie der Strom, der durch die Spannungsdifferenz über dem Widerstandselement angetrieben wird. Darüber hinaus entspricht der verringerte Widerstand, der den Strom erhöht, einer verringerten Querschnittsfläche des Rohrs, die den Wasserfluss verringert.
In Bezug auf ein einzelnes Gerät oder eine Schaltung von Elementen als Ganzes wird das Ohmsche Gesetz verwendet, um den Gesamtwiderstand über das Element oder die Schaltung mit dem gemessenen Strom und der gemessenen Spannung zu berechnen. Mit dem berechneten Widerstand könnte der Stromverbrauch der Schaltung bestimmt oder vorhergesagt werden, wenn der Widerstandswert durch ein Mittel wie die Temperatur geändert wird.
Die komplexe Form des Ohmschen Gesetzes gilt für Wechselstromkreise, bei denen V und I komplexe Variablen sind. In diesem Fall bezieht sich R auf die Impedanz der Schaltung (Z). Die Impedanz ist auch eine komplexe Zahl, bei der nur der Realteil zur Verlustleistung beiträgt.
Was ist Kirchhoffs Gesetz?
Kirchhoffs Gesetz wurde vom deutschen Physiker Gustav Kirchhoff vorgeschlagen. Das Kirchhoffsche Gesetz hat zwei Formen: das Kirchhoffsche Gesetz (KCL) und das Kirchhoffsche Spannungsgesetz (KVL). KCL und KVL beschreiben die Erhaltung des Stromflusses bzw. der Spannung.
Kirchhoffs aktuelles Gesetz (KCL)
KCL gibt an, dass der Gesamtstrom, der in einen Knoten eintritt (ein Verbindungspunkt mehrerer Zweigstromkreise), und der Gesamtstrom, der aus dem Knoten fließt, gleich sind.
Abbildung 02: Kirchhoffs aktuelles Gesetz
Kirchhoffs Spannungsgesetz (KVL)
KLV gibt andererseits an, dass die Summe der Spannungen über eine geschlossene Schleife Null ist.
Dies wird in einer anderen Form ausgedrückt, da die Summe der Spannungen zwischen zwei Knoten einer Schaltung gleich jeder Verzweigungsschaltung zwischen diesen beiden Knoten ist. Es kann wie in der folgenden Abbildung dargestellt werden.
Abbildung 03: Kirchhoffs Spannungsgesetz
Hier,
v 1 + v 2 + v 3 - v 4 = 0
KVL und KVC sind äußerst nützlich bei der Schaltungsanalyse. Das Ohmsche Gesetz muss jedoch zusammen mit ihnen zur Lösung von Schaltungsparametern verwendet werden. Zum Beispiel einer solchen Schaltungsanalyse ist die fließende Zahl angegeben.
Unter Berücksichtigung der Knoten A und B kann KCL wie folgt angewendet werden.
Für Knoten A; I 1 + I 2 = I 3
Für Knoten B; I 1 + I 2 = I 3
Dann wird KVL auf den geschlossenen Regelkreis (1) angewendet.
V 1 + I 1 R 1 + I 3 R 3 = 0
Dann wird KVL auf die geschlossene Schleife (2) angewendet.
V 2 + I 2 R 2 + I 3 R 3 = 0
Dann wird KVL auf die geschlossene Schleife (3) angewendet.
V 1 + I 1 R 1 - I 2 R 2 - V 2 = 0
Durch Lösen der obigen Gleichungen kann jeder unbekannte Parameter der Schaltung gefunden werden. Beachten Sie, dass das Ohmsche Gesetz verwendet wird, wenn die Spannungen an den Widerständen bestimmt werden.
Was ist der Unterschied zwischen dem Ohmschen Gesetz und dem Kirchhoffschen Gesetz?
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Ohmsches Gesetz gegen Kirchhoffs Gesetz |
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| Das Ohmsche Gesetz beschreibt die Beziehung zwischen Spannung und Strom an einem Widerstandselement. | Das Kirchhoffsche Gesetz beschreibt das Verhalten von Strom und Spannung in einem Stromkreiszweig. |
| Recht | |
| Das Ohmsche Gesetz besagt, dass die Spannung an einem Leiter proportional zum Strom ist, der durch ihn fließt. | KCL gibt an, dass die Summe der zu einem Knoten fließenden Ströme gleich Null ist, während KVL angibt, dass die Summe der Spannungen in einem geschlossenen Regelkreis Null ist. |
| Anwendungen | |
| Das Ohmsche Gesetz gilt für ein einzelnes Widerstandselement oder einen Satz von Widerstandskreisen als Ganzes. | KCL und KVL sind auf eine Reihe von Widerstandselementen in einer Schaltung anwendbar. |
Zusammenfassung - Ohmsches Gesetz gegen Kirchhoffs Gesetz
Die Ohmschen und Kirchhoffschen Gesetze sind zwei grundlegende Theorien in der Analyse elektrischer Schaltkreise. Sie beschreiben die Eigenschaften und das Verhältnis von Spannung und Strom in einem einzelnen leitenden Element bzw. einem Zweig eines Stromkreises. Während das Ohmsche Gesetz auf ein Widerstandselement anwendbar ist, werden die Kirchhoffschen Gesetze auf eine Reihe von Elementen angewendet. Dies ist der wichtigste Unterschied zwischen dem Ohmschen Gesetz und dem Kirchhoffschen Gesetz. KCL und KVL werden normalerweise in der Schaltungsanalyse zusammen mit dem Ohmschen Gesetz verwendet.
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