Základné obvodové zákony

Pochopenie týchto základných pravidiel je rozhodujúce pre každého, kto navrhuje okruh, elektroniku alebo elektrický systém.

Zákony o základnom obvode

Základné zákony elektrických obvodov sa zameriavajú na niekoľko základných parametrov obvodu, napätie, prúd, výkon a odpor a definujú, ako sú navzájom prepojené. Na rozdiel od niektorých zložitých elektronických vzťahov a vzorcov, tieto základy sa používajú na pravidelnom, ak nie každodennom základe, každým, kto pracuje s elektronikou. Tieto zákony objavili Georg Ohm a Gustav Kirchhoff a sú známe ako zákon Ohms a Kirchhoffove zákony.

Ohms Zákon

Ohm zákon je vzťah medzi napätím, prúdom a odporom v obvode a je to najbežnejší (a najjednoduchší) vzorec používaný v elektronike. Ohm zákon hovorí, že prúd prúdiaci odporom sa rovná napätiu naprieč odporu delené odporu (I = V / R). Ohm zákon môže byť napísaný mnohými spôsobmi, z ktorých všetky sú bežne používané. Napríklad - Napätie sa rovná prúdu prúdiacemu cez rezistor krátkodobo jeho odpor (V = IR) a odpor je rovný napätiu naprieč odporu delené prúdu prúdi cez to (R = V / R). Zákon ohmov je tiež užitočný pri určovaní množstva energie, ktorú obvod využíva, pretože odber prúdu okruhu sa rovná prúdu, ktorý preteká cez ňu napätie (P = IV). Ohm zákon môže byť použitý na určenie čerpania energie obvodu tak dlho, kým sú dve premenné v ohmoch zákon známe pre obvod.

Ohmová zákonová rovnica je veľmi silným nástrojom v elektronike, a to najmä preto, že väčšie obvody môžu byť zjednodušené, ale zákon o ohmoch je nevyhnutný na všetkých úrovniach návrhu obvodov a elektroniky. Jedným z najzákladnejších aplikácií zákona Ohms a mocenského vzťahu je určiť, koľko energie sa rozptýli ako teplo v komponente. Vedieť, že je to dôležité, aby sa pre aplikáciu vybrala komponent správnej veľkosti s príslušným výkonom. Napríklad pri výbere 50 ohm povrchovej montážne rezistor, ktorý uvidí 5 voltov počas bežnej prevádzky, vedel, že bude musieť rozptýliť (P = IV => P = (V / R) * V => P = (5volts ^ 50 wattov) = 5 wattov) ½ wattu, ak vidí 5 voltov, znamená, že by sa mal použiť odpor s ešte väčším výkonom než 0,5 wattu. Znalosť spotreby energie komponentov v systéme vám umožňuje zistiť, či sa môžu vyžadovať dodatočné tepelné problémy alebo chladenie a diktuje veľkosť napájania pre systém.

Kirchhoffov obvod zákony

Viazanie ohmov dohromady do úplného systému je Kirchhoffov obvod zákony. Aktuálny zákon Kirchhoffa sa riadi zásadou zachovania energie a uvádza, že celkový súčet všetkého prúdu prúdiaceho do uzla (alebo bodu) na okruhu sa rovná súčtu prúdu prúdiaceho z uzla. Jednoduchý príklad Kirchhoffovho súčasného zákona je napájací a odporový obvod s viacerými odpormi paralelne. Jeden z uzlov okruhu je miesto, kde sa všetky rezistory pripájajú k napájaniu. V tomto uzle napájací zdroj dodáva prúd do uzla a prúd, ktorý je dodávaný, je rozdelený medzi rezistory a prúdi z tohto uzla a do rezistorov.

Kirchhoffov zákon o napätí tiež sleduje princíp zachovania energie a uvádza, že súčet všetkých napätí v kompletnej slučke obvodu musí byť nulový. Rozšírením predchádzajúceho príkladu napájania viacerými rezistormi paralelne medzi zdrojom napájania a zemou, každá jednotlivá slučka napájacieho zdroja, odpor a zem uvidí rovnaké napätie naprieč rezistorom, pretože existuje len jeden odporový prvok. Ak by smyčka mala sériu rezistorov v sérii, napätie naprieč každým rezistorom by bolo rozdelené podľa ohmického vzťahu.