Hvordan vedrører spændingsloven til bevaringsenergien?

bevarelse af energi

Det grundlæggende princip om bevarelse af energi siger, at energi ikke kan skabes eller ødelægges, kun omdannes fra en form til en anden. I elektriske kredsløb opbevares energi i elektriske felter (forbundet med spænding) og magnetiske felter (forbundet med strøm).

Kirchhoffs spændingslov

KVL siger, at den algebraiske sum af alle spændinger omkring enhver lukket sløjfe i et kredsløb er lig med nul.

Forbindelsen

* energi forbruges og frigives: Når afgifter bevæger sig gennem et kredsløb, støder de på komponenter som modstande, kondensatorer og induktorer. Disse komponenter forbruger enten energi (modstande) eller opbevarer den (kondensatorer og induktorer).

* Energibalance: KVL sikrer, at den samlede energi, der er opnået eller mistet ved afgifter, når de bevæger sig rundt i en lukket sløjfe, er nul. Dette betyder, at den energi, der bruges af komponenter, der forbruger den, er nøjagtigt afbalanceret af den energi, der er opnået fra kilder eller opbevaret i komponenter, der frigiver den.

analogi

Forestil dig en rutsjebane. Når coasteren klatrer op ad bakke, får den potentiel energi. Når det ruller ned ad bakke, mister det potentiel energi og får kinetisk energi. I slutningen af ​​turen vender den tilbage til sit udgangspunkt, og al den potentielle energi, der er opnået ved at gå op ad bakke, er gået tabt ved at gå ned ad bakke.

* spænding som potentiel energi: I kredsløbsanalogien repræsenterer spænding den elektriske potentielle energiforskel mellem to punkter.

* komponenter som bakker og dale: Kredsløbskomponenter fungerer som bakker og dale til den elektriske ladning. Nogle komponenter "forbruger" energi (som bakker) og andre "leverer" eller opbevarer energi (som dale).

Konklusion

KVL er en manifestation af loven om bevarelse af energi, der anvendes til elektriske kredsløb. Det sikrer, at den energi, der er opnået ved afgifter, der bevæger sig gennem et kredsløb, er lig med den mistede energi, hvilket garanterer et afbalanceret energisystem inden for den lukkede sløjfe.