Generelt: Del 2 – De elektriske love – Find de mest anvendte elektriske love

Der findes forskellige former for elektriske love, der anvendes til beregning af el teori. Er du bare lidt kendt inden for el kender du allerede Ohms lov og effektformlen. I dette indlæg vil løbende tilføje de elektriske love, der anvendes til beregning af el kredsløb.

Rigtig mange af lovene kender du sikkert i forvejen – eller ihvertfald teorien bag dem.

Kirchhoff’s love

Nogle af de mest kendte love er Kirchhoff’s lovene. De er generelt anvendt som Kirchhoff’s 1. og 2. lov eller som Kirchhoff’s strømlov og spændingslov.

Kirchhoff’s 1. lov

Kirchhoff’s første lov kaldes også Strømloven eller knudepunktsligningen. Loven siger, at den strøm der kommer til et knudepunkt er lig med den strøm der forlader et knudepunkt. Denne regel er baggrunden for beregning af parallelforbindelser ved både jævnstrøm og vekselstrøm.

Tager vi et kig på figur 1, har vi et knudepunkt, hvor strømmen kommer til og deles. Vi har en samlet strøm der kommer ind ( $I_1$ ). Strømmen deles herefter ud i strømmene i den lodrette og vandrette linje ( $I_2$ & $I_3$ ). For at opfylde Kirchhoff’s første lov, må ligning for dette scenarie være:

$I_1=I_2+I_3$

Eksempler på Kirchhoff’s 1. lov

Eksemplerne findes også i videon

Eksempel 1

Figur 2 illustrerer eksempel 1 , hvor strømmen ledes til knudepunktet igennem $I_1$ , hvorefter det ledes væk igennem $I_2$ og $I_3$ . Derved kan formlen for strømmen der ledes til knudepunktet hurtig opsættes.

$\begin{align*} &I_1=I_2+I_3 \\ &\Updownarrow \\ &I_1=3+7=10 \ [A] \end{align*}$

Der vil derfor ledes en strøm på 10 ampere til knudepunktet.

Eksempel 2

Figur 3 illustrerer endnu et eksempel. Her har vi to strømme til knudepunktet ( $I_1$ & $I_2$ ), samt en strøm der løber fra knudepunktet ( $I_3$ ). Strømmen i $I_3$ er 7 ampere og er lig med strømmen der løber til knudepunktet. $I_2$ er 3 ampere. $I_1$ skal findes.

$\begin{align*} &I_3=I_1+I_2 \\ &\Updownarrow \\ &I_1=I_3-I_2 \\ &\Updownarrow \\ &I_1=7-3=4 \ [A] \end{align*}$

Kirchhoff’s 2. lov

Kirchhoff’s 2. lov kaldes og spændingsloven eller maskeligningen. Den siger at summen af spændingsforskelene regnet med fortegn er lig med nul. Oversat til noget forstålig betyder det, at summen af den spænding der på trykkes et kredsløb er lig med den samlede spændingsfald i kredsløbet. Denne reglen anvendes generelt i serieforbindelse beregning ved jævnstrøm og vekselstrøm.

Tages der et kig på figur 4, kan det forklares, at den spænding som spændingskilde 1 og 2 levere er lig med det spændingsfald over modstand R1 og R2.

$\begin{align*} &E_1+E_2-U_{R1}-U_{R2}=0\\ &\Updownarrow \\ &E_1+E_2=U_{R1}+U_{R2}\\ \end{align*}$

Eksempler på Kirchhoff’s 2. lov

Eksemplerne er også vist i videoen

Eksempel 1

Figur 5 viser et eksempel på Kirchhoff’s 2. lov. Vi har to spændingskilder, hvor den ene er ubekendt. Derudover har vi to modstande med en spændingsfald på henholdsvis 10 og 17 Volt.
Vi kender fra teorien følgende:

$\begin{align*} &E_1+E_2-U_{R1}-U_{R2}=0 \\ &\Updownarrow \\ &E_1+E_2=U_{R1}+U_{R2} \end{align*}$

For at beregne $E_2$ , skal denne isoleres. Dette gøres ved at flytte spændingskilde $E_1$ over på modsatte side af lighedstegnet.

$\begin{align*} &E_2=-E_1+U_{R1}+U_{R2} \\ &\Updownarrow \\ &E_2=-12+10+17=15 \ [V] \end{align*}$

Spørgsmål?

Claus Hansen

Claus Hansen har med sin uddannelse som elektriker og maskinmester stor viden inden for elteorien og elinstallationer. Han ønsker med Elbogen.dk at vejlede og hjælpe studerende, private og folk i branchen med love, regler og teorien. Har du spørgsmål? Så send ham endelig en besked via kontaktformularen, der findes i de forskellige indlæg eller under kontakt i menuen.

Følge os på Facebook og bliv opdateret på de nyeste indlæg

Spørgsmål? Så send dem til mig

Kontakt mig her!