Înțelegerea acestor reguli de bază este esențială pentru oricine proiectează un circuit, o componentă electronică sau un sistem electric.
Legile circuitului de bază
Legile de bază ale circuitelor electrice se concentrează pe o mână de parametri de bază, tensiune, curent, putere și rezistență și definesc modul în care acestea sunt interconectate. Spre deosebire de unele dintre relațiile și formulele electronice mai complexe, aceste elemente de bază sunt folosite pe o bază regulată, dacă nu chiar zilnică, de către oricine lucrează cu electronice. Aceste legi au fost descoperite de Georg Ohm și Gustav Kirchhoff și sunt cunoscute sub numele de legea lui Ohms și legile lui Kirchhoff.
Legea lui Ohm
Legea ohms este relația dintre tensiune, curent și rezistență într-un circuit și este cea mai obișnuită formulă folosită în electronică. Legile Ohms afirmă că curentul care trece printr-o rezistență este egal cu tensiunea pe rezistența împărțită de rezistența (I = V / R). Legea ohms poate fi scrisă în mai multe moduri, toate fiind utilizate în mod obișnuit. De exemplu - Tensiunea este egală cu curentul care trece printr-un rezistor de rezistență (V = IR) și rezistența este egală cu tensiunea pe o rezistență împărțită de curentul care trece prin ea (R = V / R). Regulile ohms sunt, de asemenea, utile în determinarea cantității de energie pe care un circuit o folosește, deoarece puterea de tragere a unui circuit este egală cu curentul care trece prin el în timp de tensiune (P = IV). Legea Ohms poate fi utilizată pentru a determina puterea de tragere a unui circuit atâta timp cât două dintre variabilele în legea ohms sunt cunoscute pentru circuit.
Formula de legi Ohms este un instrument foarte puternic în electronică, mai ales că circuitele mai mari pot fi simplificate, dar legea ohms este esențială la toate nivelele de proiectare a circuitelor și electronică. Una dintre cele mai de bază aplicații ale legii Ohms și relația de putere este de a determina cât de multă putere este disipată ca căldură într-o componentă. Știind acest lucru este esențial, astfel încât pentru aplicație este selectată componenta de mărime potrivită cu o putere adecvată. De exemplu, atunci când selectați un rezistor de montare pe suprafață de 50 ohmi , care va vedea 5 volți în timpul funcționării normale, știind că va trebui să disipeze (P = IV => P = (V / R) * V => P = 50 ohmi) = 5 wați) ½ watt când se vede 5 volți înseamnă că ar trebui folosit un rezistor cu o putere de putere mai mare de 0,5 wați. Cunoașterea consumului de energie al componentelor într-un sistem vă permite să aflați dacă pot fi necesare probleme termice suplimentare sau răcire și dictează dimensiunea alimentării cu energie a sistemului.
Circulațiile lui Kirchhoff
Legarea legilor Ohms împreună într-un sistem complet este legile circuitului lui Kirchhoff. Legea actuală a lui Kirchhoff respectă principiul conservării energiei și afirmă că suma totală a tuturor curentului care curge într-un nod (sau punct) pe un circuit este egală cu suma curentului care curge din nod. Un exemplu simplu al Legii curente a lui Kirchhoff este o sursă de alimentare și un circuit rezistiv cu mai multe rezistoare în paralel. Unul dintre nodurile circuitului este locul în care toate rezistoarele se conectează la sursa de alimentare. La acest nod, sursa de alimentare furnizează curent în nod și curentul furnizat este împărțit între rezistoare și curge din acest nod și în rezistențele.
Legea de tensiune a lui Kirchhoff respectă și principiul conservării energiei și afirmă că suma tuturor tensiunilor dintr-o buclă completă a unui circuit trebuie să fie egală cu zero. Extinzând exemplul anterior al unei surse de alimentare cu mai multe rezistoare în paralel între sursa de alimentare și masă, fiecare buclă individuală a sursei de alimentare, a unui rezistor și a solului observă aceeași tensiune pe întreaga rezistență, deoarece există doar un element rezistiv. Dacă o buclă avea un set de rezistențe în serie, tensiunea din fiecare rezistor ar fi împărțită în funcție de relația cu legile Ohms.