Разбирането на тези основни правила е от решаващо значение за всеки, който проектира верига, електроника или електрическа система.
Основните закони за веригите
Основните закони на електрическите вериги се съсредоточават върху няколко основни параметъра на веригата, напрежение, ток, мощност и съпротивление и определят как те са взаимосвързани. За разлика от някои от по-сложните електронни връзки и формули, тези основи се използват редовно, ако не и ежедневно, от всеки, който работи с електроника. Тези закони са открити от Георг Ом и Густав Кърчхоф и са известни като законите на Омс и законите на Кирхоф.
Ома закона
Законът за ома е връзката между напрежение, ток и съпротивление във веригата и е най-често срещаната (и най-простата) формула, използвана в електрониката. Законът за ома задава, че токът, преминаващ през съпротивление, е равен на напрежението в съпротивлението, разделено на съпротивлението (I = V / R). Законът за ома може да бъде написан по редица начини, които обикновено се използват. Например - Напрежението е равно на тока, протичащ през резистор, който е съпротивлението му (V = IR) и съпротивлението е равно на напрежението на резистора, разделено на тока, преминаващ през него (R = V / R). Ома закон също е полезно при определяне на размера на мощност верига използва, тъй като притегляне на енергия на една верига е равна на тока, преминаващ през нея пъти напрежението (P = IV). Законът за ома може да се използва за определяне на мощността на схема, доколкото две от променливите в ома са известни за веригата.
Формулировката на осемте закономерности е много мощен инструмент в електрониката, особено след като по-големите вериги могат да бъдат опростени, но законът за ома е от съществено значение на всички нива на дизайна на веригите и електрониката. Едно от най-основното приложение на законите на Омс и връзката власт е да се определи колко енергия се разсейва като топлина в даден компонент. Знаейки, че това е от решаващо значение, за да се избере подходящ компонент с подходящ размер на мощността за приложението. Например, когато избирате 50 ома повърхностен монтаж резистор, който ще видите 5 волта по време на нормална работа, знаейки, че ще трябва да се разсее (P = IV => P = (V / R) * V => P = (5 volts ^ 50 волта, когато той вижда 5 волта означава, че трябва да се използва резистор с още по-голяма мощност от 0,5 вата. Познаването на потреблението на енергия от компонентите в дадена система ви позволява да знаете дали могат да се наложат допълнителни топлинни проблеми или охлаждане и да се определи размерът на захранването на системата.
Circuit Laws на Кирхоф
Свързването на ома от закона до пълната система е законите на Кирхоф. Текущият закон на Kirchhoff следва принципа на консервация на енергията и посочва, че общата сума от всички потоци, които текат към даден възел (или точка) на дадена верига, е равна на сумата от тока, изтичащ от възела. Един прост пример за действащия закон на Кирхоф е захранването и резистивната верига с няколко резистора паралелно. Един от възлите на веригата е мястото, където всички резистори се свързват към захранването. В този възел, захранването захранва ток към възела и токът, който се подава се разделя между резисторите и изтича от този възел и в резисторите.
Законът за напрежението на Kirchhoff също така следва принципа за консервация на енергия и посочва, че сумата от всички напрежения в пълен цикъл на веригата трябва да е равна на нула. Разширяване на предишния пример за захранване с няколко съпротивления паралелно между захранването и земята, всеки отделен контур на захранването, резистор и земя вижда същото напрежение в резистора, тъй като има само един резистивен елемент. Ако един цикъл има набор от резистори в серия напрежението през всеки резистор ще бъде разделена в съответствие с омните право взаимоотношения.