V minulém díle jsme si ukázali první Kirchhoffův zákon. Ten říká, že součet proudů v každém uzlu elektrickém obvodu je vždy roven nule (tedy: stejné množství elektrického proudu musí přitéct a odtéct).
V dnešním díle si popíšeme druhý Kirchhoffův zákon. Ten zní následovně: Součet napětí na všech prvcích (aktivních i pasivních) podél uzavřené smyčky je v každém okamžiku roven nule. A nyní k tomu, co to znamená.
Předně je asi třeba zmínit, co je aktivní a pasivní prvek v elektrickém obvodu. Aktivní prvek je zdrojem elektrické energie, například baterie. Pasivním prvkem se myslí prvek v obvodu, který elektrickou energii naopak spotřebovává, například: rezistor či žárovka.
Smyčka v elektrickém obvodu je uzavřená cesta. Na obrázku číslo 2 lze vidět příklad smyčky. Pokud půjdeme po smyčce v jednom směru a obejdeme ji celou, součet všech napětí na všech prvcích, které cestou potkáme musí být nulový.
Pro představu malá analogie: pokud půjdete na kopec a pak se vrátíte na přesné místo kde jste byli, nadmořská výška, na které se nacházíte je stejná. Sice jste šli nahoru, ale abyste se vrátili, tak jste museli jít i dolů.
Druhý Kirchhoffův zákon: Simulace
Nyní si Druhý Kirchhoffův zákon ověříme prakticky. V programu LTspice nakreslete obvod jako na obrázku číslo 1. Obrázky číslo 2, 3 a 4 ukazují uzavřené smyčky v tomto obvodu. Druhý Kirchhoffův zákon nám říká, že pokud budeme měřit napětí ve smyčce, tak po obejití celé smyčky bude součet napětí nulový. Zkusíme si to na smyčce podle obrázku číslo 2.
Začneme u rezistoru R1, napětí na prvku změříme následovně: najedeme ukazatelem před prvek R1, stiskneme levé tlačítko myši a držíme. Poté přesuneme kurzor myši za rezistor R1 a levé tlačítko myši uvolníme.
Tento postup zopakujeme pro všechny prvky podél smyčky. Nesmíme zapomenou započítat i zdroj napětí! Dále je důležité měřit všechna napětí ve stejném směru.
Jakmile napětí máme, tak sečteme jejich hodnoty a měli bychom dostat hodnotu nula. Pokud dostanete hodnotu 0,01 V jedná se o problém se zaokrouhlováním při výpočtu. Můžeme takovou hodnotu brát jako nula.
Pro ověření zkusíme i smyčky na obrázcích 3 a 4. Napřed samozřejmě smažeme předchozí měření. Opět by měly vyjít nuly. Zkuste pozměnit hodnoty rezistorů a provést měření znovu. Také zkuste provést měření s jiným napájecím napětím.
Závěr
Jak vidíte, vše krásně vychází. V příštím díle si povíme něco o diodě. To je velmi zajímavá součástka...
