No ano de 1845, Gustav Kirchhoff (físico alemão) introduziu um conjunto de leis que tratam da corrente e da tensão nos circuitos elétricos. As Leis de Kirchhoff são geralmente chamadas de KCL (Lei da Corrente de Kirchhoffs) e KVL (Lei da Tensão de Kirchhoffs). O KVL afirma que a soma algébrica da tensão no nó em um circuito fechado é igual a zero. A lei KCL afirma que, em um circuito fechado, a corrente de entrada no nó é igual à corrente que sai no nó. Quando observamos no tutorial de resistores que uma única resistência equivalente, (RT) pode ser encontrada quando vários resistores são conectados em série ou em paralelo, esses circuitos obedecer à lei de Ohm . Mas, no complexo circuitos elétricos , não podemos usar esta lei para calcular a tensão e a corrente. Para esses tipos de cálculos, podemos usar KVL e KCL.
Leis de Kirchhoff
As leis de Kirchhoff lidam principalmente com tensão e corrente nos circuitos elétricos. Essas leis podem ser entendidas como resultados das equações de Maxwell no limite de baixa frequência. Eles são perfeitos para circuitos DC e AC em frequências onde os comprimentos de onda da radiação eletromagnética são muito grandes quando comparados com outros circuitos.
Leis do circuito de Kirchhoff
Existem várias relações entre tensões e correntes de um circuito elétrico. Essas relações são determinadas pelas leis de Kirchhoffs, como KVL e KCL. Essas leis são usadas para determinar a impedância da rede complexa ou resistência elétrica equivalente e as correntes que fluem nos vários ramos do n / w.
Lei Atual de Kirchhoff
A lei da corrente de KCL ou de Kirchhoff ou a primeira lei de Kirchhoff afirma que a corrente total em um circuito fechado, a corrente de entrada no nó é igual à corrente que sai no nó ou a soma algébrica da corrente no nó em um circuito eletrônico é igual a zero.
Lei Atual de Kirchhoff
No diagrama acima, as correntes são denotadas com a, b, c, d e e. De acordo com a lei KCL, as correntes de entrada são a, b, c, d e as correntes de saída são eef com valor negativo. A equação pode ser escrita como
a + b + c + d = e + f
Geralmente, em um circuito elétrico, o termo nó se refere a uma junção ou conexão de vários componentes ou elementos ou faixas de transporte de corrente como componentes e cabos. Em um circuito fechado, o fluxo de corrente para dentro ou para fora de uma faixa do nó deve existir. Esta lei é usada para analisar circuitos paralelos.
Lei de Tensão de Kirchhoff
KVL ou lei de tensão de Kirchhoff ou segunda lei de Kirchhoff afirma que, a soma algébrica da tensão em um circuito fechado é igual a zero ou a soma algébrica da tensão no nó é igual a zero.
Lei de tensão de Kirchhoff
Esta lei trata da tensão. Por exemplo, o circuito acima é explicado. Uma fonte de voltagem 'a' está conectada a cinco componentes passivos, a saber b, c, d, e, f tendo diferenças de voltagem entre eles. Aritmeticamente, a diferença de tensão entre esses componentes se soma porque esses componentes estão conectados em série. De acordo com a lei KVL, a tensão entre os componentes passivos em um circuito é sempre igual e oposta à fonte de tensão. Portanto, a soma das diferenças de tensão em todos os elementos de um circuito é sempre zero.
a + b + c + d + e + f = 0
Termos comuns da teoria do circuito DC
O circuito DC comum consiste em vários termos teóricos são
O circuito: Um circuito DC é uma pista de condução de circuito fechado em que uma corrente elétrica flui
Caminho: Uma única via é usada para conectar as fontes ou elementos
Nó: Um nó é uma conexão em um circuito onde vários elementos estão conectados e é denotado por um ponto.
Filial: um ramo é um único ou coleção de elementos que são conectados entre dois nós, como resistores ou uma fonte
Laço: Um loop em um circuito é um caminho fechado, onde nenhum elemento de circuito ou nó é encontrado mais de uma vez.
Malha: Uma malha não contém nenhum caminho fechado, mas é um único loop aberto e não contém nenhum componente dentro de uma malha.
Exemplo das Leis de Kirchhoff
Usando este circuito, podemos calcular a corrente de fluxo no resistor 40Ω
Circuito de exemplo para KVL e KCL
O circuito acima consiste em dois nós, ou seja, A e B, três ramificações e dois loops independentes.
Aplique KCL ao circuito acima, então podemos obter as seguintes equações.
Nos nós A e B podemos obter as equações
I1 + I2 = I2 e I2 = I1 + I2
Usando KVL, as equações, podemos obter as seguintes equações
Do loop1: 10 = R1 X I1 + R2 X I2 = 10I1 + 40I2
Do loop 2: 20 = R2 X I2 + R2 X I3 = 20I2 + 40I3
Do loop3: 10-20 = 10I1-20 I2
A equação de I2 pode ser reescrita como
Equação 1 = 10 = 10I1 + 40 (I1 + I2) = 50 I1 + 40 I2
Equação 2 = 20 = 20I2 +40 (I1 + I2) = 40 I1 + 60 I2
Agora temos duas equações concorrentes que podem ser reduzidas para fornecer os valores de I1 e I2
A substituição de I1 em termos de I2 dá o valor de I1 = -0,143 Amps
A substituição de I2 em termos de I1 dá o valor de I2 = +0,429 Amps
Nós conhecemos a equação de I3 = I1 + I2
O fluxo de corrente no resistor R3 é escrito como -0,143 + 0,429 = 0,286 Amps
A tensão no resistor R3 é escrita como: 0,286 x 40 = 11,44 volts
O sinal –ve para ‘I’ é a direção do fluxo de corrente inicialmente preferida estava errada. Na verdade, a bateria de 20 volts está carregando a bateria de 10 volts
É tudo sobre Leis de Kirchoff , que inclui KVL e KCL. Essas leis são usadas para calcular a corrente e a tensão em um circuito linear, e também podemos usar a análise de loop para calcular a corrente em cada loop. Além disso, qualquer dúvida sobre essas leis, dê suas sugestões valiosas, comentando na seção de comentários abaixo.
Créditos fotográficos:
- Leis de Kirchhoff por Blogspot
- Exemplo das Leis de Kirchoff por eletrônicos-tutoriais
