Bevarande av energi
Den grundläggande principen om bevarande av energi säger att energi inte kan skapas eller förstöras, endast omvandlas från en form till en annan. I elektriska kretsar lagras energi i elektriska fält (associerade med spänning) och magnetfält (associerade med ström).
Kirchhoffs spänningslag
KVL säger att den algebraiska summan av alla spänningar runt alla stängda slinga i en krets är lika med noll.
Anslutningen
* Energi konsumeras och släpps: När laddningarna rör sig genom en krets möter de komponenter som motstånd, kondensatorer och induktorer. Dessa komponenter konsumerar antingen energi (motstånd) eller lagrar den (kondensatorer och induktorer).
* Energibalans: KVL säkerställer att den totala energin som erhållits eller förloras med laddningar när de rör sig runt en sluten slinga är noll. Detta innebär att den energi som används av komponenter som konsumerar den är exakt balanserad av den energi som erhållits från källor eller lagras i komponenter som släpper den.
analogi
Föreställ dig en berg -och dalbana. När dalbanan klättrar uppåt får den potentiell energi. När den rullar nedför förlorar den potentiell energi och får kinetisk energi. I slutet av resan återvänder den till sin utgångspunkt, och all den potentiella energin som erhållits att gå uppåt har gått förlorat neråt.
* spänning som potentiell energi: I kretsanalogin representerar spänningen den elektriska potentiella energiskillnaden mellan två punkter.
* komponenter som kullar och dalar: Kretskomponenter fungerar som kullar och dalar för den elektriska laddningen. Vissa komponenter "konsumerar" energi (som kullar) och andra "levererar" eller lagrar energi (som dalar).
Slutsats
KVL är en manifestation av lagen om bevarande av energi som appliceras på elektriska kretsar. Det säkerställer att den energi som erhållits genom laddningar som rör sig genom en krets är lika med den förlorade energin, vilket garanterar ett balanserat energisystem i den slutna slingan.
