Bu temel kuralları anlamak, bir devre, elektronik veya elektrik sistemi tasarlayan herkes için önemlidir.
Temel Devre Yasaları
Elektrik devrelerinin temel yasaları, bir avuç temel devre parametresi, voltaj, akım, güç ve direnç üzerine odaklanır ve bunların birbirleriyle nasıl ilişkili olduğunu tanımlar. Daha karmaşık elektronik ilişkilerin ve formüllerin bazılarının aksine, bu temeller, elektronikle çalışan herkes tarafından düzenli olarak günlük olarak olmasa da kullanılır. Bu yasalar, Georg Ohm ve Gustav Kirchhoff tarafından keşfedildi ve Ohms yasası ve Kirchhoff'un yasaları olarak biliniyor.
Ohm Kanunu
Ohm yasası, bir devrede voltaj, akım ve direnç arasındaki ilişkidir ve elektronikte kullanılan en yaygın (ve en basit) formüldür. Ohm yasası, bir dirençten geçen akımın, dirençle (I = V / R) bölünen direnç boyunca voltaja eşit olduğunu belirtir. Ohm yasası, hepsi yaygın olarak kullanılan çeşitli şekillerde yazılabilir. Örneğin - Gerilim, dirençten (V = IR) bir dirençten geçen akıma eşittir ve direnç, içinden geçen akımın (R = V / R) bölünmesiyle bir direnç üzerindeki voltaja eşittir. Ohm yasası, bir devrenin güç çekişinin, voltajdan (P = IV) geçen akıma eşit olması nedeniyle, bir devrenin kullandığı güç miktarının belirlenmesinde de yararlıdır. Ohm yasası, devrenin Ohm yasasındaki değişkenlerden iki tanesi bilindiği sürece bir devrenin güç çekişini belirlemek için kullanılabilir.
Ohm yasası formülü elektronikte çok güçlü bir araçtır, özellikle daha büyük devreler basitleştirilebilir, ancak ohm yasası devre tasarımının ve elektronik devresinin tüm seviyelerinde gereklidir. Ohm yasasının ve güç ilişkisinin en temel uygulamalarından biri, bir bileşendeki ısı kadar ne kadar gücün dağıldığını belirlemektir. Bunu bilmek, uygulama için uygun güç oranına sahip doğru boyuttaki bileşenin seçilmesi için önemlidir. Örneğin, normal çalışma sırasında 5 volt görecek bir 50 ohm yüzey montaj direnci seçerken, bunun dağıtılması gerekeceğini bilmek (P = IV => P = (V / R) * V => P = (5 volt ^ 2) / 50ohms) = .5 watt) 5 5 volt gördüğü zaman bir watt, 0,5 watt'tan daha yüksek bir gç değerine sahip bir rezistansın kullanılması gerektiği anlamına gelir. Bir sistemdeki bileşenlerin güç kullanımının bilinmesi, ek termal sorunların veya soğutmanın gerekli olup olmadığını bilmenizi sağlar ve sistem için güç kaynağının boyutunu belirler.
Kirchhoff Devre Yasaları
Ohm yasasını eksiksiz bir sisteme bağlamak, Kirchhoff'un devre kanunlarıdır. Kirchhoff'un Güncel Yasası, enerjinin korunumu ilkesini izler ve bir devredeki bir düğüm (veya noktaya) akan tüm akımın toplam toplamının, düğümden akan akımın toplamına eşit olduğunu belirtir. Kirchhoff'un Güncel Yasasının basit bir örneği, paralel olarak birkaç dirençli bir güç kaynağı ve direnç devresidir. Devrenin düğümlerinden biri, tüm dirençlerin güç kaynağına bağlandığı yerdir. Bu düğümde, güç kaynağı düğüme akım sağlar ve sağlanan akım dirençler arasında bölünür ve bu düğümden ve dirençlerden dışarı akar.
Kirchhoff'un Voltaj Yasası, aynı zamanda, enerjinin korunumu ilkesini izler ve bir devrenin tüm döngüsündeki tüm gerilimlerin toplamının sıfıra eşit olması gerektiğini belirtir. Güç kaynağı ile topraklama arasında paralel olarak birkaç dirençli bir güç kaynağının önceki örneğini genişletme, güç kaynağının her bir ilmiği, bir direnç ve toprak, tek bir direnç elemanı olduğu için direnç boyunca aynı voltajı görür. Bir döngüde seri olarak bir direnç kümesi varsa, her dirençteki voltaj Ohm yasasına göre bölünecektir.