Kirchhoffovy zákony: Čím pomáhají k pochopení elektrické energie?

Co mají společného André Ampére, Giuseppe Volta, Georg Ohm a Gustav Kirchhoff? Všichni se zabývali zkoumáním elektrické energie. Zatímco Ampére, Volta a Ohm definovali základní elektrické jednotky, Kirchhoff na oltář vědy o elektřině přinesl dva základní elektrické zákony. Víte, které?

Gustav Robert Kirchhoff (12. března 1824 – 17. října 1887) byl německý fyzik, který vědecké bádání zasvětil zkoumání elektřiny a spektroskopii. Vědu Gustav Kirchhoff obohatil o Kirchhoffovy zákony pro elektrické obvody, které definují dvě pravidla:

  • První Kirchhoffův zákon o zachování elektrického náboje.
  • Druhý Kirchhoffův zákon o zachování elektrické energie.

Zákony byly definovány v roce 1845 a oba slouží k teoretické analýze obvodů.

TIP

Věděli jste, že Kirchhoffovy zákony pro elektrické obvody lze odvodit z Maxwellových rovnic? V době definování Kirchhoffových zákonů to ale možné nebylo. Maxwellovy rovnice vznikly až o 19 let později v roce 1864.

Co definuje zákon o zachování elektrického náboje?

První Kirchhoffův zákon definuje zachování elektrického náboje v obvodu. Definice prvního Kirchhoffova zákona zní:

Součet proudů vstupujících do uzlu se rovná součtu proudů z uzlu vystupujících.

  • Zákon se týká elektrických proudů a uzlů.
  • Algebraický součet proudů v uzlu je roven nule.
  • Pravidlo definuje vzorec  I1 + I2 = I3 + I4

Co definuje zákon o zachování energie pro elektrické obvody?

Druhý Kirchhoffův zákon formuluje pravidla zachování energie v elektrických obvodech. Definice druhého Kirchhoffova zákona zní:

Součet napětí na zdrojích je roven součtu napětí na spotřebičích.

  • Zákon se týká elektrického napětí a smyček.
  • Algebraický součet napětí ve smyčce je roven nule.
  • Pravidlo definuje vzorec U1 + U2 + U3 + U4 + UN = 0 

K čemu slouží Kirchhoffovy zákony?

Pomocí zákonů definovaných Gustavem Kirchhoffem se analyzují rozvětvené elektrické obvody. Kirchhoffovy zákony, stejně jako Ohmův zákon, představují základní nástroje teoretické analýzy obvodů, slouží:

  • k určení velikosti a směru elektrického proudu v jednotlivých větvích,
  • k určení velikosti elektrického napětí na svorkách jednotlivých prvků.
TIP

Věděli jste, že k analýze elektrického obvodu pomocí Kirchhoffových zákonů se používají dvě rozdílné metody? První z nich je metoda analýzy uzlů, která je založena na prvním Kirchhoffovém zákonu. Druhou metodou je analýza smyček, která využívá principů druhého Kirchhoffova zákona.

Navazující články

Úspory ve vytápění se mohou prodražit. Zaplatíte nejen vlastním zdravím
Jednoduché doporučení zní, nastavte termostat na o dva stupně nižší teplotu a raději oblečte další kus oděvu. Mnozí si ale d...
08. 12. 2022 | 3 min. čtení
Číst článek
Robot na nabíjení. Češi vynalezli mobilní nabíječku elektromobilů
Elektromobily a další vozidla na alternativní pohon jsou budoucností dopravy, o tom není sporu. Problematické je ale jejich dlouhé ...
01. 12. 2022 | 3 min. čtení
Číst článek

Nové články na Elektrina.co

Úspory ve vytápění se mohou prodražit. Zaplatíte nejen vlastním zdravím
Jednoduché doporučení zní, nastavte termostat na o dva stupně nižší teplotu a raději oblečte další kus oděvu. Mnozí si ale d...
08. 12. 2022 | 3 min. čtení
Číst článek
Robot na nabíjení. Češi vynalezli mobilní nabíječku elektromobilů
Elektromobily a další vozidla na alternativní pohon jsou budoucností dopravy, o tom není sporu. Problematické je ale jejich dlouhé ...
01. 12. 2022 | 3 min. čtení
Číst článek
Úsporný tarif na celý příští rok? Ne! Pouze letos
Letos v říjnu byl do prvních záloh promítnut vládní příspěvek na vysoké energie. Takzvaný úsporný tarif...
24. 11. 2022 | 4 min. čtení
Číst článek