Peruspiirilakit

Sähköpiirien peruslait keskittyvät piirin perusparametreihin, kuten jännite, virta, teho ja vastus. Nämä lait määrittelevät, kuinka kukin piiriparametri liittyy toisiinsa. Nämä lait löysivät Georg Ohm ja Gustav Kirchhoff, ja ne tunnetaan Ohmin ja Kirchhoffin laeina.

Wikimedia Commons

Ohmin laki

Ohmin laki on jännitteen, virran ja vastuksen välinen suhde piirissä. Se on yleisin (ja yksinkertaisin) elektroniikassa käytetty kaava. Ohmin laki voidaan kirjoittaa useilla tavoilla, joita kaikkia käytetään yleisesti.

miten kuva laitetaan taustalle Google-dokumentteihin

• Resistanssin läpi kulkeva virta on yhtä suuri kuin vastuksen yli kulkeva jännite jaettuna resistanssilla (I=V/R).
• Jännite on yhtä suuri kuin vastuksen läpi kulkeva virta kertaa sen vastus (V=IR).
• Resistanssi on yhtä suuri kuin vastuksen yli kulkeva jännite jaettuna sen läpi kulkevalla virralla (R=V/I).

Ohmin laki on hyödyllinen myös määritettäessä piirin käyttämää tehoa, koska piirin tehonotto on yhtä suuri kuin sen läpi kulkeva virta kerrottuna jännitteellä (P=IV). Ohmin laki määrittää piirin tehonkulutuksen, kunhan piirille tunnetaan kaksi Ohmin lain muuttujaa.

voitko saada netflixin ilman älytelevisiota

Ohmin lain ja tehosuhteen yksi perussovellus on määrittää, kuinka paljon tehoa hajoaa lämpönä komponentissa. Nämä tiedot auttavat sinua valitsemaan oikean kokoisen komponentin, jolla on oikea teholuokitus tiettyyn sovellukseen.

Esimerkiksi kun valitset 50 ohmin pinta-asennusvastuksen, joka näkee 5 volttia normaalin toiminnan aikana, sen on haihduttava puoli wattia, kun siihen tulee 5 volttia. Kaava progressiivisine substituutioineen on:

• P=I×V → P=(V÷R)×V → P=(5 volttia)² ÷ 50 ohmia → 0,5 wattia

Siksi tarvitset vastuksen, jonka teho on suurempi kuin 0,5 wattia. Kun tiedät järjestelmän komponenttien virrankulutuksen, voit tietää, tarvitaanko muita lämpöongelmia tai jäähdytystä. Se myös sanelee järjestelmän virtalähteen koon.

Kirchhoffin piirilakit

Kirchhoffin piirilait sitovat Ohmin lain täydelliseksi järjestelmäksi. Kirchhoffin nykyinen laki noudattaa energian säilymisen periaatetta. Siinä todetaan, että piirin solmuun (tai pisteeseen) virtaavan virran kokonaissumma on yhtä suuri kuin solmusta ulos virtaavan virran summa.

liigan legendoja kuinka tarkistaa ping

Yksinkertainen esimerkki Kirchhoffin nykyinen laki on virtalähde ja resistiivinen piiri, jossa on useita vastuksia rinnakkain. Yksi piirin solmuista on paikka, jossa kaikki vastukset kytkeytyvät virtalähteeseen. Tässä solmussa virtalähde tuottaa virran solmuun ja virta jakautuu vastusten kesken ja virtaa ulos solmusta vastuksiin.

Kirchhoffin jännitelaki noudattaa myös energian säilymisen periaatetta. Siinä todetaan, että piirin täydellisen silmukan kaikkien jännitteiden summan on oltava nolla.

Laajentaen edellistä esimerkkiä teholähteestä, jossa on useita vastuksia rinnakkain teholähteen ja maan välillä, jokainen yksittäinen virtalähteen silmukka, vastus ja maa näkevät saman jännitteen vastuksen yli, koska siinä on vain yksi resistiivinen elementti. Jos silmukassa on sarja vastuksia, kunkin vastuksen jännite jaetaan ohmin lain suhteen.