تركز القوانين الأساسية للدوائر الكهربائية على مجموعة من معلمات الدارة الأساسية ، والجهد ، والتيار ، والقوة ، والمقاومة ، وتحدد كيفية ترابطها.
بخلاف بعض العلاقات والصيغ الإلكترونية الأكثر تعقيدًا ، يتم استخدام هذه الأساسيات على أساس منتظم ، إن لم يكن يومي ، من قبل أي شخص يعمل مع الإلكترونيات. تم اكتشاف هذه القوانين من قبل جورج أوم وجوستاف كيرشوف ، ومن ثم يعرف قانون أومس وقوانين كيرتشوف.
يعد فهم هذه القواعد الأساسية أمرًا بالغ الأهمية لأي شخص يصمم دائرة أو إلكترونيًا أو نظامًا كهربيًا.
قانون أوم
قانون أوم هو العلاقة بين الجهد والتيار والمقاومة في الدائرة ، وهي الصيغة الأكثر شيوعًا (والأكثر بساطة) المستخدمة في الإلكترونيات. يمكن كتابة قانون أوم بعدد من الطرق ، وكلها شائعة الاستخدام.
- التيار المتدفق خلال المقاومة يساوي الجهد عبر المقاومة مقسومًا على المقاومة (I = V / R).
- الجهد يساوي التيار المتدفق خلال المقاوم مرات مقاومته (V = IR)
- المقاومة تساوي الجهد عبر المقاوم مقسومًا على التيار المتدفق خلاله (R = V / I).
يعتبر قانون أوم مفيدًا أيضًا في تحديد مقدار الطاقة التي تستخدمها الدائرة نظرًا لأن سحب القدرة لدائرة ما يساوي التيار المتدفق خلاله مرات الجهد (P = IV). يمكن استخدام قانون أوم لتحديد قرعة دارة كهربائية طالما أن اثنين من المتغيرات في قانون أوم يعرفان بالدائرة.
تعتبر صيغة قانون أوم هي أداة قوية جدًا في مجال الإلكترونيات ، خاصة أنه يمكن تبسيط الدوائر الكبيرة ، ولكن قانون أوم ضروري على جميع مستويات تصميم الدوائر والإلكترونيات. واحد من أبسط تطبيقات قانون أوم وعلاقة الطاقة هو تحديد مقدار الطاقة التي يتم تبديدها كحرارة في أحد المكونات. معرفة هذا أمر بالغ الأهمية بحيث يتم تحديد مكون الحجم الصحيح مع تصنيف الطاقة المناسبة للتطبيق.
على سبيل المثال ، عند اختيار مقاومة للتركيب على سطح 50 أوم ستشاهد 5 فولت أثناء التشغيل العادي ، سيحتاج الأمر إلى تبديد (P = IV => P = (V / R) * V => P = (5volts ^ 2) / 50 أوم) = 5 واط) ½ واط عندما يرى 5 فولت يعني أنه يجب استخدام المقاوم بدرجة قوة أكبر من 0.5 واط. إن معرفة استخدام مكونات المكونات في نظام ما يتيح لك معرفة ما إذا كانت هناك حاجة إلى مشاكل حرارية أو تبريد إضافية وتملي على حجم مصدر الطاقة الخاص بالنظام.
قوانين الدائرة Kirchhoff ل
قانون التلازم معًا في نظام كامل هو قوانين دائرة كيرتشوف. يتبع القانون الحالي لـ Kirchhoff مبدأ الحفاظ على الطاقة و ينص على أن مجموع إجمالي تدفق التيار إلى عقدة (أو نقطة) على دائرة مساوية لمجموع التيار المتدفق خارج العقدة.
ومثال بسيط على القانون الحالي لـ Kirchhoff هو توفير الطاقة ودائرة مقاومة مع العديد من المقاومات في نفس الوقت. واحدة من عقد الدائرة هي المكان الذي تتصل فيه جميع المقاومات بمصدر الطاقة. في هذه العقدة ، يتم توريد التيار الكهربائي إلى العقدة ويتم تقسيم التيار الذي يتم توفيره بين المقاومات ويتدفق خارج تلك العقدة وفي المقاومات.
كما يتبع قانون كرتشوف في الجهد الكهربي مبدأ الحفاظ على الطاقة ، وينص على أن مجموع كل الفولتية في حلقة كاملة من الدائرة يجب أن يساوي الصفر. وبتوسيع المثال السابق لإمدادات الطاقة مع العديد من المقاومات بالتوازي بين مصدر الطاقة والأرض ، فإن كل حلقة فردية من مصدر الطاقة والمقاوم والأرض ترى نفس الجهد عبر المقاوم لأن هناك عنصر مقاوم واحد فقط. إذا كانت إحدى الحلقات تحتوي على مجموعة من المقاومات في سلسلة ، فسيتم تقسيم الجهد عبر كل المقاومين وفقًا لعلاقة أوم.
