Osnovni zakoni električnih vezij se osredotočajo na nekaj osnovnih parametrov vezja, napetost, tok, moč in odpornost ter določajo, kako so medsebojno povezani.
Za razliko od nekaterih bolj zapletenih elektronskih razmerij in formul, se te osnove uporabljajo redno, če ne vsak dan, s strani vsakogar, ki dela z elektroniko. Te zakone so odkrili Georg Ohm in Gustav Kirchhoff, zato jih poznajo kot Ohmsov zakon in Kirchhoffovi zakoni.
Razumevanje teh osnovnih pravil je ključnega pomena za vsakogar, ki načrtuje vezje, elektroniko ali električni sistem.
Ohms zakon
Ohms zakon je razmerje med napetostjo, tokovi in odpornostjo v vezju in je najpogostejša (in najbolj preprosta) formula v elektroniki. Zakon o Ohmsu lahko zapišemo na več načinov, od katerih se vsi pogosto uporabljajo.
- Tok, ki teče skozi odpornost, je enako napetosti preko upora, deljenega z uporom (I = V / R).
- Napetost je enaka tokovu, ki teče skozi čas uporovnega upora (V = IR)
- Odpornost je enaka napetosti preko upora, deljenega s tokom, ki teče skozi njo (R = V / I).
Zakon o Ohms je prav tako uporaben pri določanju količine moči, ki jo porabi vezje, saj je vezje električne energije enako trenutnemu toku, ki teče skozi napetost (P = IV). Zakon o Ohmsu lahko uporabimo za določanje moči vezja vezja, dokler sta dve spremenljivki v Ohmsovem zakonu znani po vezju.
Formula Ohmsov zakon je zelo močno orodje v elektroniki, še posebej ker je mogoče poenostaviti večja vezja, vendar je zakon Ohms bistven na vseh ravneh oblikovanja vezja in elektronike. Ena od najosnovnejših aplikacij zakona o Ohmsu in razmerju moči je ugotoviti, koliko moči se razprši kot toplota v komponenti. Poznavanje tega je ključnega pomena, zato je za aplikacijo izbrana komponenta pravilne velikosti z ustrezno močjo.
Na primer, ko izberete upor 50 ohmov za površinsko montažo, ki med normalnim delovanjem vidi 5 voltov, vedoč, da ga bo potrebno razpršiti (P = IV => P = (V / R) * V => P = (5 voltov ^ 2) / 50ohms) =. 5 vatov) ½ vata, ko vidi, da 5 voltov pomeni, da je treba uporabiti upor z še večjo močjo kot 0,5 vatov. Poznavanje porabe energije komponent v sistemu vam omogoča, da ugotovite, ali so potrebni dodatni toplotni problemi ali hlajenje, in narekuje velikost napajanja sistema.
Kirchhoffovi zakoni
Zakon o vezavi Ohms skupaj v celovit sistem je Kirchhoffov zakon o vezjih. Kirchhoffov sedanji zakon sledi načelu ohranjanja energije in navaja, da je skupni vsota vseh tokov, ki tečejo v vozlišče (ali točko) na vezju, enaka vsoti toka, ki teče iz vozlišča.
Preprost primer Kirchhoffovega trenutnega zakona je vzporedno napajanje in uporovno vezje z več upori. Ena izmed vozlišč vezja je, kjer se vsi upori povezujejo z napajalnikom. Na tem vozlišču napajalnik napaja tok v vozlišče in tok, ki je dobavljen, je razdeljen med upore in teče iz tega vozlišča in v upore.
Kirchhoffovo napetostno pravo tudi sledi načelu ohranjanja energije in navaja, da mora vsota vseh napetosti v popolni zanki vezja biti enaka nič. Razširitev prejšnjega primera oskrbe z več upori vzporedno med napajalnikom in tlemi, vsaka posamezna zanka napajalnika, upora in tla vidi isto napetost preko upora, saj je samo en uporovni element. Če je zanka imela vrsto uporov v seriji, bi bila napetost za vsak upor razdeljena glede na pravokotno razmerje Ohmsa.
