Differenza chiave – Legge di Ohm vs Legge di Kirchhoff
Quando si tratta di comprendere l'elettricità, è estremamente cruciale comprendere la relazione tra i parametri primitivi, la tensione e la corrente. Il principio di base che descrive questa relazione è la legge di Ohm. La legge di Kirchhoff, d' altra parte, è una teoria che descrive le proprietà di questi parametri individualmente. Pertanto, la differenza chiave tra la legge di Ohm e la legge di Kirchhoff è che la legge di Ohm descrive la relazione tra tensione e corrente attraverso un elemento resistivo mentre la legge di Kirchhoff descrive il comportamento della corrente e della tensione in un ramo del circuito.
Cos'è la legge di Ohm?
La legge di Ohm afferma che la corrente che scorre attraverso un conduttore è proporzionale alla tensione ai suoi capi e viceversa. Questo principio è stato fondato dal fisico tedesco Georg Ohm ed è dato da,
V=IR
Figura 01: Legge di Ohm
La legge di Ohm può essere paragonata al flusso d'acqua in un tubo. La differenza di potenziale tra le due estremità guida l'acqua attraverso il tubo come la corrente che è guidata dalla differenza di tensione attraverso l'elemento resistivo. Inoltre, la ridotta resistenza che aumenta la corrente equivale a una ridotta sezione trasversale del tubo che riduce il flusso d'acqua.
Per quanto riguarda una singola apparecchiatura o un circuito di elementi nel suo insieme, la legge di Ohm viene utilizzata per calcolare la resistenza totale ai capi dell'elemento o del circuito, con la corrente e la tensione misurate. Con la resistenza calcolata, è possibile determinare o prevedere il consumo di energia del circuito se il valore della resistenza viene modificato da qualsiasi mezzo, ad esempio la temperatura.
La forma complessa della legge di Ohm è applicabile ai circuiti CA dove V e I sono variabili complesse. In tal caso, R si riferisce all'impedenza del circuito (Z). L'impedenza è anche un numero complesso in cui solo la parte reale contribuisce alla dissipazione della potenza attiva.
Cos'è la legge di Kirchhoff?
La legge di Kirchhoff è stata proposta dal fisico tedesco Gustav Kirchhoff. La legge di Kirchhoff ha due forme: la legge della corrente di Kirchhoff (KCL) e la legge della tensione di Kirchhoff (KVL). KCL e KVL descrivono rispettivamente le conservazioni del flusso di corrente e della tensione.
Legge attuale di Kirchhoff (KCL)
KCL afferma che la corrente totale che entra in un nodo (un punto di connessione di diversi circuiti derivati) e la corrente totale che esce dal nodo sono uguali.
Figura 02: L'attuale legge di Kirchhoff
Legge sulla tensione di Kirchhoff (KVL)
KLV, d' altra parte, afferma che la somma delle tensioni in un anello chiuso è zero.
Questo è espresso in un' altra forma poiché la somma delle tensioni tra due nodi di un circuito è uguale a ogni circuito di derivazione tra quei due nodi. Può essere rappresentato come nella figura seguente.
Figura 03: Legge sulla tensione di Kirchhoff
Qui,
v1 + v2 + v3 – v 4=0
KVL e KVC sono estremamente utili nell'analisi dei circuiti. Tuttavia, la legge di Ohm deve essere utilizzata insieme a loro per risolvere i parametri del circuito. Ad esempio di tale analisi del circuito, viene fornita la figura scorrevole.
Considerando i nodi A e B, KCL può essere applicato come segue.
Per il nodo A; I1 + I2=I3
Per il nodo B; I1 + I2=I3
Quindi KVL viene applicato al circuito chiuso (1)
V1 + I1 R1 + I3 R3=0
Quindi KVL viene applicato al circuito chiuso (2)
V2 + I2 R2+ I3 R3=0
Quindi KVL viene applicato al circuito chiuso (3)
V1 + I1 R1 – I2 R2 – V2=0
Risolvendo le equazioni di cui sopra è possibile trovare qualsiasi parametro sconosciuto del circuito. Si noti che la legge di Ohm viene utilizzata per determinare le tensioni ai capi dei resistori.
Qual è la differenza tra la legge di Ohm e la legge di Kirchhoff?
Legge di Ohm vs Legge di Kirchhoff |
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| La legge di Ohm descrive la relazione tra tensione e corrente attraverso un elemento resistivo. | La legge di Kirchhoff descrive il comportamento della corrente e della tensione rispettivamente in un ramo di un circuito. |
| Legge | |
| La legge di Ohm afferma che la tensione attraverso un conduttore è proporzionale alla corrente che lo attraversa. | KCL afferma che la somma dei flussi di corrente verso un nodo è uguale a zero mentre KVL afferma che la somma delle tensioni in un anello chiuso è zero. |
| Applicazioni | |
| La legge di Ohm è applicabile a un singolo elemento resistivo o a un insieme di circuiti resistivi nel loro insieme. | KCL e KVL sono applicabili a una serie di elementi resistivi in un circuito. |
Riepilogo – Legge di Ohm vs Legge di Kirchhoff
Le leggi di Ohm e di Kirchhoff sono due teorie fondamentali nell'analisi dei circuiti elettrici. Descrivono rispettivamente le proprietà e la relazione tra tensione e corrente in un singolo elemento conduttivo e in un ramo di un circuito elettrico. Mentre la legge di Ohm è applicabile a un elemento resistivo, le leggi di Kirchhoff sono applicate a una serie di elementi. Questa è la differenza più importante tra la legge di Ohm e la legge di Kirchhoff. KCL e KVL sono solitamente usati nell'analisi del circuito insieme alla legge di Ohm.
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