Elektrik devrelerinin temel yasaları voltaj, akım, güç ve direncin temel devre parametrelerine odaklanır. Bu yasalar, her bir devre parametresinin birbiriyle nasıl ilişkili olduğunu tanımlar. Bu yasalar Georg Ohm ve Gustav Kirchhoff tarafından keşfedildi ve Ohm yasası ve Kirchhoff yasaları olarak bilinir.
Ohm Yasası
Ohm yasası, bir devredeki voltaj, akım ve direnç arasındaki ilişkidir. Elektronikte kullanılan en yaygın (ve en basit) formüldür. Ohm yasası, tümü yaygın olarak kullanılan çeşitli şekillerde yazılabilir.
- Bir dirençten akan akım, direnç üzerindeki voltajın dirence bölünmesine eşittir (I=V/R).
- Gerilim, bir dirençten geçen akımın direncinin (V=IR) çarpımına eşittir.
- Direnç, bir direnç üzerindeki voltajın, içinden geçen akıma bölünmesine eşittir (R=V/I).
Ohm yasası, bir devrenin kullandığı güç miktarını belirlemede de yararlıdır, çünkü bir devrenin çektiği güç, içinden akan akımın gerilimle (P=IV) çarpımına eşittir. Ohm yasasındaki değişkenlerden ikisi devre için bilindiği sürece, bir devrenin güç çekişini Ohm yasası belirler.
Ohm yasasının ve güç ilişkisinin temel uygulamalarından biri, bir bileşende ısı olarak ne kadar güç harcandığını belirlemektir. Bu bilgi, belirli bir uygulama için uygun güç derecesine sahip doğru boyutta bileşeni seçmenize yardımcı olur.
Örneğin, normal çalışma sırasında 5 volt görecek 50 ohm yüzey montajlı bir direnç seçtiğinizde, 5 volta geçtiğinde yarım watt harcamalıdır. Aşamalı ikamelerle formül şudur:
P=I×V → P=(V÷R)×V → P=(5 volt)² ÷ 50 ohm → 0.5 watt
Bu nedenle, 0,5 watt'tan daha yüksek güç derecesine sahip bir dirence ihtiyacınız olacak. Bir sistemdeki bileşenlerin güç kullanımını bilmek, ek termal sorunlar veya soğutma gerekip gerekmediğini bilmenizi sağlar. Ayrıca sistem için güç kaynağının boyutunu da belirler.
Kirchhoff'un Devre Kanunları
Kirchhoff'un devre yasaları, Ohm yasasını eksiksiz bir sisteme bağlar. Kirchhoff'un Mevcut Yasası, enerjinin korunumu ilkesini takip eder. Bir devre üzerindeki bir düğüme (veya noktaya) akan tüm akımın toplamının, düğümden akan akımın toplamına eşit olduğunu belirtir.
Kirchhoff'un Akım Yasasının basit bir örneği, paralel olarak birkaç direnç içeren bir güç kaynağı ve dirençli devredir. Devrenin düğümlerinden biri, tüm dirençlerin güç kaynağına bağlandığı yerdir. Bu düğümde, güç kaynağı düğüme akım üretir ve akım dirençler arasında bölünür ve bu düğümden dışarı ve dirençlere akar.
Kirchhoff'un Gerilim Yasası da enerjinin korunumu ilkesini takip eder. Bir devrenin tam döngüsündeki tüm gerilimlerin toplamının sıfıra eşit olması gerektiğini belirtir.
Güç kaynağı ile toprak arasında paralel olarak birkaç direnç bulunan bir güç kaynağının önceki örneğini genişleterek, güç kaynağının her bir bağımsız döngüsü, bir direnç ve toprak, yalnızca bir tane olduğundan direnç boyunca aynı voltajı görür. dirençli eleman. Bir döngüde seri olarak bir dizi direnç varsa, her bir direnç üzerindeki voltaj Ohm kanunu ilişkisine göre bölünür.
