Pagrindiniai grandinės įstatymai

Šių pagrindinių taisyklių supratimas yra itin svarbus visiems, kurie kuria grandinę, elektroniką ar elektros sistemą.

Pagrindiniai grandinės įstatymai

Pagrindiniai elektros grandinių įstatymai susitelkia į keletą pagrindinių grandinės parametrų, įtampos, srovės, galios ir atsparumo, ir apibrėžia, kaip jie tarpusavyje susiję. Skirtingai nuo kai kurių sudėtingesnių elektronikos santykių ir formulių, šie pagrindai yra naudojami reguliariai, o ne kasdien, kiekvienas, kuris dirba su elektronika. Šiuos įstatymus atrado Georgas Ohmas ir Gustavas Kirchhoffas ir jie žinomi kaip Omo įstatymas ir Kirchhoffo įstatymai.

Omo įstatymas

Omo teisė yra įtampos, srovės ir varžos santykis grandinėje, ir tai yra labiausiai paplitusi (ir paprasčiausias) formulė, naudojama elektronikoje. Omo įstatyme teigiama, kad srovė, pratekanti per atsparumą, yra lygi įtampai per pasipriešinimą, padalytą iš pasipriešinimo (I = V / R). Omo įstatymas gali būti parašytas keliais būdais, kurie visi yra dažniausiai naudojami. Pavyzdžiui - įtampa yra lygi srovei, praeinamam per rezistorių, iki jos atsparumo (V = IR) ir atsparumas lygus rezistoriaus įtampai, padalytai iš srauto, praeinančio per jį (R = V / R). Omo teisė taip pat naudinga nustatant grandinės galios kiekį, kai grandinė yra lygi srovę, pratekančią per įtampą (P = IV). Omų įstatymas gali būti naudojamas norint nustatyti grandinės galios atkūrimą, jei grandinėje yra žinomi du kintamieji pagal omų įstatymus.

Omų įstatymo formulė yra labai galingas elektronikos įrankis, ypač todėl, kad gali būti supaprastintos didesnės grandinės, tačiau omų teisė yra būtina visiems grandinės konstrukcijos ir elektronikos lygmenims. Vienas iš pagrindinių Omo įstatymo ir galios santykių taikymo yra nustatyti, kiek energijos išsisklaidė kaip komponento šilumą. Žinoti, kad tai yra labai svarbu, kad programai būtų pasirinktas tinkamo dydžio komponentas su tinkamu galios verte. Pavyzdžiui, parenkant 50 omų paviršiaus montavimo rezistorių , kuris įprasto veikimo metu pamatys 5 voltus, žinant, kad jis turi išsisklaidyti (P ​​= IV => P = (V / R) * V => P = (5volts ^ 2) / 50ohms) = .5 vatai) ½ a vato, kai jis mato 5 voltus, reiškia, kad turėtų būti naudojamas rezistorius, kurio stiprumas didesnis nei 0,5 vatai. Žinant komponentų galios naudojimą sistemoje, galite žinoti, ar gali prireikti papildomų šiluminių problemų ar aušinimo, ir diktuoja sistemos maitinimo dydį.

Kirchhoffo grandinės įstatymai

Susiejant Omo įstatymus su visa sistema yra Kirchhoffo grandinės įstatymai. Dabartinė Kirchhoffo teisė vadovaujasi energijos taupymo principu ir teigia, kad bendra visa srovė, tekanti į mazgą (ar tašką) grandinėje, yra lygi srovės, tekančios iš mazgo, sumai. Paprastas Kirchhoff'o dabartinio įstatymo pavyzdys yra maitinimo ir varžinio grandinės su keliais rezistoriais lygiagrečiai. Vienas iš grandinės mazgų yra tada, kai visi rezistoriai jungiasi prie maitinimo šaltinio. Šiuo mazgu maitinimo šaltinis tiekia srovę į mazgą, o tiekiama srovė yra padalijama tarp rezistorių ir išsiskleidžia iš šio mazgo ir į rezistorius.

Kirchhoff'o įtampos įstatymas taip pat laikosi energijos išsaugojimo principo ir teigia, kad visų įtampos visoje grandinės grandinėje suma turi būti lygi nuliui. Išplečiant ankstesnį maitinimo šaltinio pavyzdį su keliais rezistoriais lygiagrečiai tarp maitinimo ir įžeminimo, kiekviena atskira elektros energijos tiekimo grandinė, rezistorius ir įžeminimas mato vienodą įtampą visame rezistoriuje, nes yra tik vienas varžinis elementas. Jei kilpa turėjo serijinių rezistorių rinkinį, įtampa kiekviename rezistoriuje būtų padalyta pagal "Ohms" įstatymus.