Die basiese wette van elektriese stroombane fokus op die basiese stroombaanparameters van spanning, stroom, drywing en weerstand. Hierdie wette definieer hoe elke stroombaanparameter onderling verwant is. Hierdie wette is ontdek deur Georg Ohm en Gustav Kirchhoff, en staan bekend as Ohm se wet en Kirchhoff se wette.
Ohm se wet
Ohm se wet is die verband tussen spanning, stroom en weerstand in 'n stroombaan. Dit is die mees algemene (en eenvoudigste) formule wat in elektronika gebruik word. Ohm se wet kan op verskeie maniere geskryf word, wat almal algemeen gebruik word.
- Die stroom wat deur 'n weerstand vloei is gelyk aan die spanning oor die weerstand gedeel deur die weerstand (I=V/R).
- Voltage is gelyk aan die stroom wat deur 'n resistor vloei maal sy weerstand (V=IR).
- Weerstand is gelyk aan die spanning oor 'n weerstand gedeel deur die stroom wat daardeur vloei (R=V/I).
Ohm se wet is ook nuttig in die bepaling van die hoeveelheid drywing wat 'n stroombaan gebruik, want die kragtrekking van 'n stroombaan is gelyk aan die stroom wat daardeur vloei, vermenigvuldig met die spanning (P=IV). Ohm se wet bepaal die kragverbruik van 'n stroombaan solank twee van die veranderlikes in Ohm se wet vir die stroombaan bekend is.
Een basiese toepassing van Ohm se wet en die drywingsverwantskap is om te bepaal hoeveel krag as hitte in 'n komponent versprei word. Hierdie inligting help jou om die regte grootte komponent met die regte kraggradering vir 'n gegewe toepassing te kies.
Byvoorbeeld, wanneer jy 'n 50-ohm-oppervlakmonteerweerstand kies wat 5 volt sal sien tydens normale werking, moet dit 'n halwe watt weggooi wanneer dit 5 volt aangaan. Die formule, met progressiewe vervangings, is:
P=I×V → P=(V÷R)×V → P=(5 volt)² ÷ 50 ohm → 0.5 watt
Daarom sal jy 'n weerstand met 'n groter kraggradering as 0,5 watt benodig. Om die kragverbruik van die komponente in 'n stelsel te ken, laat jou weet of bykomende termiese probleme of verkoeling nodig mag wees. Dit dikteer ook die grootte van die kragtoevoer vir die stelsel.
Kirchhoff's Circuit Laws
Kirchhoff se kringwette bind Ohm se wet in 'n volledige stelsel. Kirchhoff se huidige wet volg die beginsel van behoud van energie. Dit stel dat die totale som van alle stroom wat in 'n nodus (of punt) op 'n stroombaan vloei gelyk is aan die som van die stroom wat uit die nodus vloei.
'n Eenvoudige voorbeeld van Kirchhoff se huidige wet is 'n kragtoevoer en weerstandstroombaan met verskeie resistors in parallel. Een van die nodusse van die stroombaan is waar al die resistors aan die kragtoevoer verbind. By hierdie nodus genereer die kragtoevoer stroom in die nodus en die stroom verdeel tussen die resistors en vloei uit daardie node en in die resistors in.
Kirchhoff se spanningswet volg ook die beginsel van behoud van energie. Dit stel dat die som van al die spannings in 'n volledige lus van 'n stroombaan gelyk moet wees aan nul.
Deur die vorige voorbeeld van 'n kragtoevoer uit te brei met verskeie resistors in parallel tussen die kragtoevoer en grond, sien elke individuele lus van die kragtoevoer, 'n resistor en grond dieselfde spanning oor die resistor aangesien daar net een is weerstandselement. As 'n lus 'n stel resistors in serie het, word die spanning oor elke resistor volgens die Ohms-wetverwantskap verdeel.
