Huidige wet van Kirchhoff en de spanningswet van Kirchhoff
De wet van Kirchhoff: Een Duitse natuurkundige Gustav Kirchhoff heeft er twee ontwikkeldwetten die een gemakkelijke analyse van een onderlinge verbinding van een willekeurig aantal circuitelementen mogelijk maken. De eerste wet handelt over de stroomstroming en is in de volksmond bekend als Huidige wet van Kirchhoff (KCL), terwijl de tweede het spanningsverlies in een gesloten netwerk behandelt en bekend is als Kirchhoff's spanningswet (KVL).
De KCL stelt dat de sommatie van stroom bij eenknooppunt blijft nul en volgens KVL blijft de som van de elektromotorische kracht en de spanningsdaling in een gesloten circuit nul. Tijdens het toepassen van de KCL wordt de inkomende stroom als positief beschouwd en wordt de uitgaande stroom als negatief beschouwd. Evenzo wordt tijdens het toepassen van KVL de toename in potentieel als positief beschouwd en wordt de potentiaaldaling als negatief beschouwd.
De KVL en KCL helpen bij het vinden van de analoge elektrische weerstand en impedanties van het complexe systeem. Het bepaalt ook de stroom die door elke tak van het netwerk stroomt.
Inhoud:
De twee wetten worden hieronder beschreven
De huidige wet van Kirchhoff
De huidige wet van Kirchhoff stelt dat "de algebraïsche som van alle stromen op elk knooppunt of een knooppunt van een circuit nul is".
Σ I = 0
ik1 + i2 - i3 - i4 - i5 + i6 = 0 ......... (1)
De richting van inkomende stromen naar een knoop isals positief genomen terwijl de uitgaande stromen als negatief worden beschouwd. Het omgekeerde hiervan kan ook worden genomen, d.w.z. inkomende stroom als negatief of uitgaand als positief. Het hangt af van uw keuze.
De vergelijking (1) kan ook als worden geschreven
ik1 + i2 + i6 = ik3 + i4 + i5
Som van binnenkomende stromen = Som van uitgaande stromen
Volgens de huidige wet van Kirchhoff moet de algebraïsche som van de stromen die een knoop binnenkomen gelijk zijn aan de algebraïsche som van de stromen die het knooppunt verlaten in een elektrisch netwerk.
Kirchhoff's spanningswet
Kirchhoff's spanningswet stelt dat de algebraïsche som van de spanningen (ofspanningsval) in een gesloten pad van een netwerk dat transversaal is in een enkele richting nul is, met andere woorden, in een gesloten circuit, de algebraïsche som van alle EMF's + de algebraïsche som van alle spanningsdalingen (product van stroom (I) ) en weerstand (R)) is nul.
Σ E + Σ V = 0
Hier veroorzaakt de veronderstelde stroom I een positiefspanningsdaling van de spanning bij het stromen van de positieve naar negatieve potentiaal, terwijl negatieve potentiaal afneemt, terwijl de stroom van negatieve naar positieve potentiaal loopt.
Gezien de andere figuur hieronder en uitgaande van de richting van de huidige i
Het is te zien dat de spanning V1 is negatief in zowel de vergelijking (2) als de vergelijking (3) terwijl V2 is negatief in de vergelijking (2) maar positief inde vergelijking (3). Dit komt door de verandering in de richting van de stroom die in beide figuren wordt aangenomen. In de figuur A is de stroom in zowel de bron V1 en V2 vloeit van negatieve (-ive) naar positieve (+ ive) polariteit terwijl in figuur B de stroom in de bron V1 is negatief tot positief maar voor V2 is positief tot negatieve polariteit.
Voor de afhankelijke bronnen in het circuit kan KVLook worden toegepast. In het geval van de berekening van een kracht van een willekeurige bron, wanneer de stroom de bron binnengaat, wordt het vermogen door de bronnen opgenomen, terwijl de bron de stroom levert als de stroom uit de bron komt.
Het is belangrijk om enkele van de termen die in het circuit worden gebruikt te kennen tijdens het toepassen van KCL en KVL zoals node, Junction, branch, loop, mesh. Ze worden uitgelegd met behulp van een circuit dat hieronder wordt weergegeven
Een knooppunt is een punt in het netwerk of circuit waar twee of meer circuitelementen zijn samengevoegd. In het bovenstaande schema zijn A en B bijvoorbeeld de knooppunten.
Knooppunt
Een knooppunt is een punt in het netwerk waar drie of meer circuitelementen zijn samengevoegd. Het is een punt waar de stroom verdeeld is. In het circuit hierboven zijn B en D de kruispunten.
Tak
Het deel van een netwerk dat zich tussen de twee knooppunten bevindt, wordt een filiaal genoemd. In het bovenstaande circuit zijn DAB, BCD en BD de takken van het circuit.
Lus
Een gesloten pad van een netwerk wordt een lus genoemd. ABDA, BCDB is een lus in het bovenstaande schema.
maas
De meest elementaire vorm van een lus die niet verder kan worden gedeeld, wordt een mesh genoemd.
