Ero sivun ”Kirchhoffin piirilait” versioiden välillä

Radioamatööriwikistä
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
>Oh2mqk
(kopioitiin Wikiperian englanninkielinen artikkeli ja käännettiin osittain..)
 
>Oh2mqk
p (lisää suomentamista ja lyhentämistä)
Rivi 14: Rivi 14:
Tämä laki tunnetaan myös nimillä: '''Kirchhoffin ensimmäinen laki''', '''Kirchhoffin pistesääntö''', '''Kirchhoffin liitossääntö''' ja  '''Kirchhoffin ensimmäinen sääntö'''.
Tämä laki tunnetaan myös nimillä: '''Kirchhoffin ensimmäinen laki''', '''Kirchhoffin pistesääntö''', '''Kirchhoffin liitossääntö''' ja  '''Kirchhoffin ensimmäinen sääntö'''.


Sähkövarauksen säilyminen implikoi, että:
Sähkövarauksen säilymisestä seuraa, että:


:Missä tahansa [[virtapiiri|virtapiirin]] kohdassa jonka varaustiheys
:Missä tahansa [[virtapiiri|virtapiirin]] kohdassa jonka varaustiheys
Rivi 25: Rivi 25:
Varauksen kertymä aiheuttaisi poistovoimia jotka alentavat varaustiheyttä.
Varauksen kertymä aiheuttaisi poistovoimia jotka alentavat varaustiheyttä.


Varauksen kertymistä ''voi'' tapahtua [[kondensaattori|kondensaattorissa]],
jossa varaus on tavallisesti jaetu laajalti kahden hieman toisistaan erossa
pidetyn (eristeellä tai tyhjöllä) yhdensuuntaisen levyn väliin.
Tässä tapauksessa ''yhteen'' levyyn saapuvien virtojen summa ei ole nolla,
vaan varauksen kertymänopeuden mitta.
Piirianalyysissä kondensaattoreita kohdellaan kuitenkin yksittäisinä
komponentteina ja silloin ei tarvita siirtymävirtojen korjaustermejä kun
kokonaisvaraus on aina nolla.


However, a charge buildup ''can'' occur in a [[capacitor]], where the charge is typically spread over wide parallel plates, with a physical break in the circuit that prevents the positive and negative charge accumulations over the two plates from coming together and cancelling.  In this case, the sum of the currents flowing into ''one'' plate of the capacitor is ''not'' zero, but rather is equal to the rate of charge accumulation.  However, if the [[displacement current]] d'''D'''/dt is included, Kirchhoff's current law once again holds.  (This is only required if one wants to apply the current law ''within'' the capacitor.  In circuit analyses, however, the capacitor as a whole is typically treated as a unit, in which case the ordinary current law holds since the net charge is always zero.)
Jos ollaan oikein tarkkoja käytännön tekniikassa, kaikki johtimet
 
muodostavat parasiittisiä (joskin _pieniä_) kondensaattoreita
More technically, Kirchhoff's current law can be found by taking the [[divergence]] of [[Ampere's law]] with Maxwell's correction and combining with [[Gauss's law]], yielding:
ympäristönsä kanssa. Tämä _saattaa_ aiheuttaa merkittäviä efektejä
 
esim. piirikorteilla, kun noiden parasiittisten kondensaattoreiden
  :<math>\nabla \cdot \mathbf{J} = -\nabla \cdot \frac{\partial
kautta jokin iso signaali kytkeytyy suoraan herkkään vastaanottimeen.
\mathbf{D}}{\partial t} = -\frac{\partial \rho}{\partial t}</math>
 
This is simply the charge conservation equation (in integral form, it says that the current flowing out of a closed surface is equal to the rate of loss of charge within the enclosed volume). Kirchhoff's current law is equivalent to the statement that the divergence of the current is zero, true for time-invariant &rho;, or always true if the displacement current is included with '''J'''.


== Kirchhoffin jännitelaki ==
== Kirchhoffin jännitelaki ==
Rivi 41: Rivi 46:
Energian häviämättömyyden periaatteesta seuraa:
Energian häviämättömyyden periaatteesta seuraa:


:The directed sum of the electrical [[potential difference]]s around a circuit must sum to zero.  
:Järjestyksessä laskettu sähköpotentiaalierojen summa virtapiirin ympäri pitää olla nolla.


(Otherwise, it would be possible to build a [[perpetual motion machine]] that passed a current in a circle around the circuit.)
(Muutoin olisi mahdollista tehdä ikiliikkuja, jossa virta kiertää
virtapiirissä.)


This law has a subtlety in its interpretation, because in the presence of a changing [[magnetic field]] the [[electric field]] is not [[conservative]] and it cannot therefore define a pure scalar [[potential]]&mdash;the line integral of the electric field around the circuit is not zero.  Equivalently, energy is being transferred from the magnetic field to the current (or vice versa). In order to "fix" Kirchhoff's voltage law for this case, an effective potential drop, or [[electromotive force]] (emf), is associated with the [[inductance]] of the circuit, exactly equal to the amount by which the line integral of the electric field is not zero by [[Faraday's law of induction]].
Tällä laillia on pieniä säätötarpeita kun virtapiiri on muuttuvassa
magneettikentässä, jolloin virtapiirin sähkökenttä ei enää olekaan
säilymälakien mielessä suljettu.  (Eli yksinkertaiseen johtimeen
saattaa indusoitua jännitettä, jos se on muuttuvassa magneettikentässä.)


==See also==
==See also==

Versio 22. marraskuuta 2004 kello 02.40

Tämä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Radioamatööriwikiä laajentamalla artikkelia.

Kirchoffin piirilait kertovat sähkövarauksen ja energian säilymisestä virtapiireissä.

Molemmat piirilait voidaan johtaa Maxwellin yhtälöistä, mutta Kirchoff edelsi ajallisesti Maxwellia ja laajensi Ohmin töitä.

(http://en.wikipedia.org/wiki/Kirchhoff%27s_circuit_laws)

Kirchhoffin virtalaki

Kirchoffin-virtalaki.png
i1 + i4 = i2 + i3

Tämä laki tunnetaan myös nimillä: Kirchhoffin ensimmäinen laki, Kirchhoffin pistesääntö, Kirchhoffin liitossääntö ja Kirchhoffin ensimmäinen sääntö.

Sähkövarauksen säilymisestä seuraa, että:

Missä tahansa virtapiirin kohdassa jonka varaustiheys

ei muutu ajan suhteen, siihen pisteeseen saapuvien sähkövirtojen summa on yhtä suuri kuin siitä poistuvien sähkövirtojen summa.

Varaustiheyden ajallinen muutos merkitsisi nettovarauksen lisääntymistä tai vähenemistä, mitä yleensä ei voi tapahtua mitenkään merkittävässä määrin johtuen sähköstaattisten voimien suuruudesta. Varauksen kertymä aiheuttaisi poistovoimia jotka alentavat varaustiheyttä.

Varauksen kertymistä voi tapahtua kondensaattorissa, jossa varaus on tavallisesti jaetu laajalti kahden hieman toisistaan erossa pidetyn (eristeellä tai tyhjöllä) yhdensuuntaisen levyn väliin. Tässä tapauksessa yhteen levyyn saapuvien virtojen summa ei ole nolla, vaan varauksen kertymänopeuden mitta. Piirianalyysissä kondensaattoreita kohdellaan kuitenkin yksittäisinä komponentteina ja silloin ei tarvita siirtymävirtojen korjaustermejä kun kokonaisvaraus on aina nolla.

Jos ollaan oikein tarkkoja käytännön tekniikassa, kaikki johtimet muodostavat parasiittisiä (joskin _pieniä_) kondensaattoreita ympäristönsä kanssa. Tämä _saattaa_ aiheuttaa merkittäviä efektejä esim. piirikorteilla, kun noiden parasiittisten kondensaattoreiden kautta jokin iso signaali kytkeytyy suoraan herkkään vastaanottimeen.

Kirchhoffin jännitelaki

Kirchoffin-jannitelaki.png
v1 + v2 + v3 + v4 = 0

Tämä laki tunnetaan myös nimillä: Kirchhoffin toinen laki, Kirchoffin silmukkasääntö ja Kirchhoff's second rule.

Energian häviämättömyyden periaatteesta seuraa:

Järjestyksessä laskettu sähköpotentiaalierojen summa virtapiirin ympäri pitää olla nolla.

(Muutoin olisi mahdollista tehdä ikiliikkuja, jossa virta kiertää virtapiirissä.)

Tällä laillia on pieniä säätötarpeita kun virtapiiri on muuttuvassa magneettikentässä, jolloin virtapiirin sähkökenttä ei enää olekaan säilymälakien mielessä suljettu. (Eli yksinkertaiseen johtimeen saattaa indusoitua jännitettä, jos se on muuttuvassa magneettikentässä.)

See also

External links

http://en.wikipedia.org/wiki/Kirchhoff%27s_circuit_laws

Noudettu kohteesta ”https://wiki.sral.fi/w/index.php?title=Kirchhoffin_piirilait&oldid=3960”