Kirchhoff Akım Yasası ve Kirchhoff Gerilim Yasası
Akım ve farklı dalgaçları arasındaki bazı basit ilişkiler vardır.akımlar ve gerilimler. Bu ilişkiler, elektrik devresinin farklı dallarında belirlenen temel yasalarla belirlenir. Bu yasalar, Kirchhoff yasaları veya daha spesifik olarak Kirchhoff Akım ve Gerilim Yasaları olarak bilinir. Bu yasalar, karmaşık bir ağın eşdeğer elektrik direncini (AC durumunda impedans) ve ağın çeşitli dallarındaki akımları belirlemek için çok yardımcı olur. Bu yasalar, Gustav Robert Kirchhoff tarafından ilk olarak türetilmiştir ve bu nedenle bu yasalar da Kirchhoff Yasaları olarak adlandırılır.
Kirchhoff’s Akım Yasası
Bir elektrik devresinde, akım niceliği olarak akar. Herhangi bir noktada toplam giriş akımı, o noktadan çıkan toplam çıkış akımı ile tam olarak eşittir. Nokta devrenin her yerinde olabilir.
Diyelim ki nokta, akımın aktığı iletken üzerinde, aynı akım o noktayı geçer. Başka bir deyişle, o noktaya giren akım, o noktadan çıkar. Daha önce söylediğimiz gibi, nokta devrenin her yerinde olabilir, bu nedenle devrenin bir kavşak noktası da olabilir.
Bu nedenle, kavşak noktasına giren toplam akım miktarı, kavşaktan çıkan toplam akım miktarıyla tam olarak eşit olmalıdır. Bu, akımın akışının en temel yönüdür ve ne yazık ki Kirchhoff Akım Yasası aynı şeyi söylüyor. Bu yasa ayrıca Kirchhoff İlk Yasası olarak da bilinir ve bu yasa şunu belirtir: elektrik devresindeki herhangi bir kavşak noktasında, tüm dal akımlarının toplamı sıfırdır. Eğer kavşaka giren tüm akımları pozitif akım olarak düşünürsek, kavşaktan çıkan tüm dal akımlarının işareti negatif olacaktır. Şimdi, tüm bu pozitif ve negatif işaretli akımları toplarsak, sonuç olarak sıfır elde ederiz.
Matematiksel formül, Kirchhoff’s Akım Yasası şu şekildedir,
n tane dalın birleştiği bir kavşak var.
Diyelim ki,
Dal 1, 2, 3 …. m’deki akımlar kavşaga giriyor.
Bunun yanı sıra, dal
den kavşaktan çıkan akımlar.
Yani, dal 1, 2, 3 …. m’deki akımlar genel kurala göre pozitif kabul edilebilir ve benzer şekilde dal
daki akımlar negatif kabul edilebilir.
Bu nedenle, bahsedilen kavşak noktasına göre tüm dal akımları –
Şimdi, kavşaktaki tüm akımların toplamı -
Bu, Kirchhoff Akım Yasası’na göre sıfıra eşittir.
Bundan dolayı,
Elektrik ağındaki herhangi bir kavşak noktasında, Kirchhoff İlk Yasası matematiksel olarak ∑ I = 0 şeklinde ifade edilir.
Kirchhoff’s Akım Yasası – Temel Teori
Kirchhoff’s Gerilim Yasası
Bu yasa, bir elektrik devresinin çeşitli dallarındaki gerilim düşüşleriyle ilgilenir. Elektrik devresindeki kapalı bir döngünün bir noktasını düşünün. Birisi aynı döngünün başka bir noktasına giderse, oradaki potansiyelin ilk noktadan farklı olabileceğini görebilir. Eğer o kişi döngünün başka bir noktasına devam ederse, oradaki potansiyelin yine farklı olabileceğini görebilir. Eğer o kişi döngünün sonraki noktalarına devam ederse, nihayetinde başlangıç noktasına ulaşacaktır. Yani, o kişi farklı gerilim seviyelerinden geçerek aynı potansiyel noktasına geri dönecektir. Başka bir deyişle, kapalı bir döngü boyunca net gerilim kazancı ve net gerilim düşüşü eşittir. Bu, Kirchhoff Gerilim Yasası’nın belirttiği şeydir. Bu yasa ayrıca Kirchhoff İkinci Yasası olarak da bilinir.
Eğer bir kapalı döngüyü geleneksel olarak düşünürsek, eğer döngü boyunca tüm gerilim kazançlarını pozitif kabul edersek, tüm gerilim düşüşlerini negatif kabul etmelidir. Bu voltajların toplamı, kapalı bir döngüde sıfıra eşittir. Diyelim ki n tane ard arda bağlı elemanlar bir kapalı döngü oluşturuyor. Bu devre elemanları arasında m tane eleman gerilim kaynağı ve n – m tane eleman gerilim düşürüyor, örneğin dirençler.
Kaynakların gerilimleri
Ve dirençlerdeki gerilim düşüşleri sırasıyla,
Geri kazanılan gerilimler pozitif olarak kabul edildiği için, gerilim düşüşleri negatif olarak kabul edilir. Bu nedenle, kapalı döngü boyunca olan gerilimler –
Şimdi, Kirchhoff Gerilim Yasası’na göre, tüm bu gerilimlerin toplamı sıfıra eşittir.
Bu nedenle, Kirchhoff İkinci Yasası, ∑V = 0.
