Az alapvető szabályok megértése kritikus fontosságú mindazok számára, akik áramkört, elektronikát vagy elektromos rendszert terveznek.
A Basic Circuit Laws
Az elektromos áramkörök alapvető törvényei egy sor alapvető áramköri paraméterre, feszültségre, áramra, teljesítményre és ellenállásra összpontosítanak, és meghatározzák, hogy hogyan kapcsolódnak egymáshoz. Ellentétben az összetettebb elektronikai kapcsolatokkal és képletekkel, ezeket az alapokat rendszeresen, ha nem naponta használják, bárkinek, aki elektronikával dolgozik. Ezeket a törvényeket Georg Ohm és Gustav Kirchhoff fedezte fel, és Ohms törvénynek és Kirchhoff törvényeinek ismertek.
Ohm törvény
Az Ohms törvény az áramkör feszültségének, áramának és ellenállásának kapcsolata, és ez a legáltalánosabb (és legegyszerűbb) képlet az elektronikában. Az Ohm-törvény kimondja, hogy az ellenálláson átáramló áram egyenlő az ellenálláson átesett feszültségnek és az ellenállásnak (I = V / R). Az Ohm-törvény számos módon írható, amelyek mindegyikét általánosan használják. Például - A feszültség megegyezik az ellenállásos ellenállással (V = IR) átáramló áramerősséggel és az ellenállás megegyezik az ellenálláson átesett feszültséggel osztott árammal (R = V / R). Az Ohm-törvény szintén hasznos az áramkör teljesítményének meghatározásakor, mivel egy áramkör áramfelvétele megegyezik a feszültség (P = IV) áramlásán átmenő árammal. Az ohm-törvényt használhatjuk egy áramkör teljesítmény-rajzolásának meghatározására mindaddig, amíg két ohm-változó változó ismeretes az áramkörön.
Az Ohm-törvény-képlet nagyon hatékony eszköz az elektronikában, különösen mivel nagyobb áramkörök egyszerűsíthetők, de az ohm-törvény létfontosságú az áramkör-tervezés és az elektronika minden szintjén. Az Ohm-törvény egyik legalkalmasabb alkalmazása és az energiaviszonyok közötti kapcsolatra van szükség annak meghatározásához, hogy egy hatalom mennyi hatalma oszlik el egy komponensben. Ennek tudatosítása azért fontos, hogy a megfelelő méretű komponens a megfelelő teljesítményre legyen kijelölve. Például egy 50 ohmos felületi ellenállás kiválasztásakor, amely normál működés közben 5 voltot képes látni, tudva, hogy el kell szednie (P = V => P = (V / R) * V => P = (5volts ^ 2) / 50 ohm) = 5 watt) ½ watt, ha 5 volt, akkor azt jelenti, hogy 0,5 wattnál még nagyobb teljesítményű ellenállást kell használni. Az alkatrészek összetevőinek energiafelhasználása a rendszerben lehetővé teszi számodra, hogy szükség van-e további hőleadásra vagy hűtésre, és előírja a rendszer tápellátásának méretét.
Kirchhoff-féle áramkörök
Az Ohm-törvény összeillesztése a teljes rendszerbe a Kirchhoff-féle törvénykönyv. Kirchhoff jelenlegi törvénye követi az energia megőrzésének elvét, és kijelenti, hogy egy áramkör csomópontján (vagy pontján) áramló összes áram összege megegyezik a csomópontból kilépő áram összegével. Egyszerű példája a Kirchhoff aktuális törvényének egy párhuzamos ellenállással ellátott áramellátó és ellenállási áramkör. Az áramkör egyik csomópontja, ahol az összes ellenállás a tápegységhez csatlakozik. Ezen a csomóponton a tápegység áramot szolgáltat a csomópontnak, és a leadott áram oszlik meg az ellenállások között, és kiáramlik ebből a csomópontból és az ellenállásokba.
Kirchhoff feszültség törvénye is követi az energia megőrzésének elvét, és megállapítja, hogy egy áramkör teljes hurokjában lévő összes feszültség összegének nullanak kell lennie. A tápegység korábbi példájának kiterjesztése párhuzamosan párhuzamosan a tápegység és a föld között, a tápegység, az ellenállás és a föld minden egyes hurokja ugyanazt a feszültséget látja az ellenálláson, mivel csak egy ellenállási elem van. Ha egy hurok sorozatban egy sor ellenállást tartalmaz, akkor az ellenálláson átesett feszültséget az Ohm-ok jogviszonya szerint kell osztani.