Co potřebujete vědět o základních zákonech o obvodech

Základní zákony elektrické obvody zaměřit se na základní parametry obvodu Napětí, proud, výkon a odpor. Tyto zákony definují, jak jsou jednotlivé parametry obvodu vzájemně propojeny. Tyto zákony objevili Georg Ohm a Gustav Kirchhoff a jsou známé jako Ohmův zákon a Kirchhoffovy zákony.

Ohmův zákon

Ohmův zákon je vztah mezi napětím, proudem a odporem v obvodu. Je to nejběžnější (a nejjednodušší) vzorec používaný v elektronice. Ohmův zákon lze napsat několika způsoby, z nichž všechny se běžně používají.

• Proud protékající odporem se rovná napětí na odporu děleném odporem (I=V/R).
• Napětí se rovná proudu protékajícímu rezistorem krát jeho odpor (V=IR).
• Odpor se rovná napětí na rezistoru děleném proudem, který jím protéká (R=V/I).

Ohmův zákon je také užitečný při určování množství energie, kterou obvod používá, protože spotřeba energie obvodu se rovná proudu, který jím protéká, vynásobený napětím (P=IV). Ohmův zákon určuje spotřebu energie obvodu, pokud jsou pro obvod známy dvě proměnné v Ohmově zákoně.

Jednou ze základních aplikací Ohmova zákona a vztahu výkonu je určit, kolik energie se rozptýlí jako teplo v součásti. Tyto informace vám pomohou vybrat součást správné velikosti se správným jmenovitým výkonem pro danou aplikaci.

Například, když zvolíte 50ohm rezistor pro povrchovou montáž který bude vidět 5 voltů během normálního provozu, musí ztratit půl wattu, když nabere 5 voltů. Vzorec s progresivními substitucemi je:

• P=I×V → P=(V÷R)×V → P=(5 voltů) ² ÷ 50 ohmů → 0,5 wattu

Proto budete potřebovat rezistor s vyšším jmenovitým výkonem než 0,5 wattu. Znalost spotřeby energie komponentami v systému vám umožní vědět, zda mohou být nutné další tepelné problémy nebo chlazení. Také určuje velikost napájecího zdroje pro systém.

Kirchhoffovy obvodové zákony

Kirchhoffovy obvodové zákony spojují Ohmův zákon do kompletního systému. Kirchhoffův současný zákon se řídí principem zachování energie. Uvádí, že celkový součet veškerého proudu tekoucího do uzlu (nebo bodu) na obvodu se rovná součtu proudu tekoucího z uzlu.

Jednoduchý příklad Kirchhoffův současný zákon je napájecí a odporový obvod s několika paralelně zapojenými odpory. Jedním z uzlů obvodu je místo, kde jsou všechny rezistory připojeny k napájení. V tomto uzlu zdroj generuje proud do uzlu a proud se dělí mezi rezistory a vytéká z tohoto uzlu do rezistorů.

Kirchhoffův napěťový zákon také sleduje princip zachování energie. Uvádí, že součet všech napětí v úplné smyčce obvodu se musí rovnat nule.

Rozšíření předchozího příkladu napájecího zdroje s několika rezistory paralelně mezi napájecím zdrojem a zemí, každý z nich jednotlivá smyčka napájecího zdroje, rezistoru a země vidí stejné napětí na rezistoru, protože existuje pouze jeden odpor živel. Pokud má smyčka sadu rezistorů v sérii, napětí na každém rezistoru se rozdělí podle vztahu Ohmova zákona.