تفاوت کلیدی - قانون اهم در مقابل قانون کیرشهوف
وقتی نوبت به درک الکتریسیته می رسد، درک رابطه بین پارامترهای اولیه، ولتاژ و جریان بسیار مهم است. اصل اساسی که این رابطه را توصیف می کند، قانون اهم است. از سوی دیگر، قانون کیرشوف نظریه ای است که ویژگی های این پارامترها را به صورت جداگانه توصیف می کند. بنابراین، تفاوت اصلی بین قانون اهم و قانون کیرشهوف این است که قانون اهم رابطه بین ولتاژ و جریان را در یک عنصر مقاومتی توصیف می کند در حالی که قانون کیرشهف رفتار جریان و ولتاژ را در یک شاخه مدار توصیف می کند.
قانون اهم چیست؟
قانون اهم بیان می کند که جریانی که از یک هادی می گذرد متناسب با ولتاژ دو طرف آن است و بالعکس. این اصل توسط فیزیکدان آلمانی گئورگ اهم پایه گذاری شد و توسطارائه شده است.
V=IR
شکل 01: قانون اهم
قانون اهم را می توان با جریان آب در یک لوله مقایسه کرد. اختلاف پتانسیل بین دو سر، آب را مانند جریانی که توسط اختلاف ولتاژ در سرتاسر عنصر مقاومتی هدایت می‌شود، از لوله عبور می‌دهد. علاوه بر این، مقاومت کاهش یافته که جریان را افزایش می دهد، معادل کاهش سطح مقطع لوله است که جریان آب را کاهش می دهد.
با توجه به یک تجهیزات یا مداری از عناصر به طور کلی، قانون اهم برای محاسبه مقاومت کل در سراسر عنصر یا مدار، با جریان و ولتاژ اندازه گیری شده استفاده می شود.با مقاومت محاسبه شده، در صورت تغییر مقدار مقاومت با هر میانگینی مانند دما، توان مصرفی مدار را می توان تعیین یا پیش بینی کرد.
شکل مختلط قانون اهم برای مدارهای AC که V و I متغیرهای مختلط هستند قابل استفاده است. در آن صورت، R به امپدانس مدار (Z) اشاره دارد. امپدانس نیز یک عدد مختلط است که در آن فقط بخش واقعی به اتلاف توان فعال کمک می کند.
قانون Kirchhoff چیست؟
قانون کیرشهوف توسط فیزیکدان آلمانی گوستاو کیرشهوف پیشنهاد شد. قانون Kirchhoff دو شکل دارد: قانون جریان Kirchhoff (KCL) و قانون Kirchhoff's Voltage (KVL). KCL و KVL به ترتیب بقای جریان و ولتاژ را توصیف می کنند.
قانون فعلی کیرشهوف (KCL)
KCL بیان می کند که کل جریان وارد شده به یک گره (نقطه اتصال چندین مدار انشعاب) و کل جریانی که از گره خارج می شود برابر هستند.
شکل 02: قانون فعلی کیرشهوف
قانون ولتاژ Kirchhoff (KVL)
از سوی دیگر، KLV بیان می کند که مجموع ولتاژهای موجود در یک حلقه بسته صفر است.
این به شکل دیگری بیان می شود که مجموع ولتاژهای بین دو گره یک مدار برابر با هر مدار انشعاب بین آن دو گره است. می توان آن را مانند شکل زیر نشان داد.
شکل 03: قانون ولتاژ Kirchhoff
اینجا،
v1 + v2 + v3 – v 4=0
KVL و KVC در تحلیل مدار بسیار مفید هستند. با این حال، قانون اهم باید همراه با آنها در حل پارامترهای مدار استفاده شود. به عنوان مثال از چنین تحلیل مداری، شکل جریان داده شده است.
با توجه به گره های A و B، KCL را می توان به صورت زیر اعمال کرد.
برای گره A; I1 + I2=I3
برای گره B; I1 + I2=I3
سپس KVL روی حلقه بسته اعمال می شود (1)
V1 + I1 R1 + I3 R3=0
سپس KVL روی حلقه بسته اعمال می شود (2)
V2 + I2 R2+ I3 R3=0
سپس KVL روی حلقه بسته اعمال می شود (3)
V1 + I1 R1 - I2 R2 – V2=0
با حل معادلات بالا هر پارامتر مجهولی از مدار را می توان یافت. توجه داشته باشید که قانون اهم هنگام تعیین ولتاژ در مقاومت ها استفاده می شود.
تفاوت بین قانون اهم و قانون کیرشهوف چیست؟
قانون اهم در مقابل قانون کیرشهوف |
|
| قانون اهم رابطه بین ولتاژ و جریان در یک عنصر مقاومتی را توصیف می کند. | قانون Kirchhoff رفتار جریان و ولتاژ را به ترتیب در یک شاخه مدار توصیف می کند. |
| قانون | |
| قانون اهم بیان می کند که ولتاژ دو سوی هادی متناسب با جریانی است که از آن عبور می کند. | KCL بیان می کند که مجموع جریان های جریان به یک گره برابر با صفر است در حالی که KVL بیان می کند که مجموع ولتاژها در یک حلقه بسته صفر است. |
| برنامه ها | |
| قانون اهم برای یک عنصر مقاومتی منفرد یا مجموعه ای از مدارهای مقاومتی به طور کلی قابل اجرا است. | KCL و KVL برای یک سری از عناصر مقاومتی در یک مدار قابل استفاده هستند. |
خلاصه - قانون اهم در مقابل قانون کیرشهوف
قوانین اهم و کیرشهوف دو نظریه اساسی در تحلیل مدارهای الکتریکی هستند. آنها خواص و رابطه ولتاژ و جریان را به ترتیب در یک عنصر رسانا و یک شاخه از مدار الکتریکی توصیف می کنند. در حالی که قانون اهم برای یک عنصر مقاومتی قابل اجرا است، قوانین کیرشهوف برای یک سری از عناصر اعمال می شود. این مهمترین تفاوت بین قانون اهم و قانون کیرشهوف است. KCL و KVL معمولاً در تجزیه و تحلیل مدار همراه با قانون اهم استفاده می شوند.
دانلود نسخه PDF قانون اهم در مقابل قانون کیرشهوف
می توانید نسخه PDF این مقاله را دانلود کنید و طبق یادداشت های نقل قول برای اهداف آفلاین از آن استفاده کنید. لطفاً نسخه PDF را از اینجا دانلود کنید تفاوت بین قانون اهم و قانون کیرشهوف.
