Conservation de l'énergie
Le principe fondamental de la conservation de l'énergie stipule que l'énergie ne peut être créée ou détruite, seulement transformée d'une forme à une autre. Dans les circuits électriques, l'énergie est stockée dans les champs électriques (associés à la tension) et les champs magnétiques (associés au courant).
Loi de tension de Kirchhoff
KVL déclare que la somme algébrique de toutes les tensions autour de toute boucle fermée dans un circuit est égale à zéro.
la connexion
* L'énergie est consommée et libérée: Au fur et à mesure que les charges se déplacent dans un circuit, elles rencontrent des composants comme les résistances, les condensateurs et les inductances. Ces composants consomment de l'énergie (résistances) ou le stockent (condensateurs et inductances).
* Balance énergétique: KVL garantit que l'énergie totale acquise ou perdue par les charges alors qu'elles se déplacent autour d'une boucle fermée sont nulles. Cela signifie que l'énergie utilisée par les composants qui le consomment est exactement équilibrée par l'énergie tirée des sources ou stockée dans des composants qui le libèrent.
Analogie
Imaginez une montagne russe. Alors que le caboteur monte en montée, il gagne une énergie potentielle. Au fur et à mesure de la descente, il perd de l'énergie potentielle et gagne de l'énergie cinétique. À la fin du trajet, il revient à son point de départ, et toute l'énergie potentielle gagnée en montée a été perdue en descente.
* tension comme énergie potentielle: Dans l'analogie du circuit, la tension représente la différence d'énergie potentielle électrique entre deux points.
* Composants en tant que collines et vallées: Les composants du circuit agissent comme des collines et des vallées pour la charge électrique. Certains composants «consomment» l'énergie (comme les collines) et d'autres «fournissent» ou stockent l'énergie (comme les vallées).
Conclusion
KVL est une manifestation de la loi de conservation de l'énergie appliquée aux circuits électriques. Il garantit que l'énergie gagnée par les charges se déplaçant à travers un circuit est égale à l'énergie perdue, garantissant un système d'énergie équilibré dans la boucle fermée.
