Razumijevanje ovih osnovnih pravila je kritično za svakoga ko dizajnira krug, elektroniku ili električni sistem.
Osnovni zakoni
Osnovni zakoni električnih krugova fokusiraju se na nekoliko parametara osnovnih kola, napona, struje, snage i otpornosti i definišu kako su međusobno povezani. Za razliku od nekih složenijih odnosa i formulacija elektronike, ove osnove se koriste redovno, ako ne i dnevno, od strane bilo koga koji radi sa elektronikom. Ove zakone otkrili su Georg Ohm i Gustav Kirchhoff i poznati su kao Ohmsov zakon i Kirchhoffovi zakoni.
Ohms Law
Ohms zakon je veza između napona, struje i otpora u krugu i to je najčešća (i najjednostavnija) formula koja se koristi u elektronici. Zakon o Ohmsu navodi da je struja koja protiče kroz otpor jednaka naponu preko otpornosti podeljenog otpornošću (I = V / R). Zakon o Ohmsu se može pisati na više načina, od kojih se svi obično koriste. Na primjer - napon je jednak struji koja protiče kroz otpornik vrijeme njenog otpora (V = IR) i otpor je jednak naponu preko otpornika podeljenog sa strujom koja teče kroz njega (R = V / R). Zakon o Ohms takođe je koristan u određivanju količine struje koju kolo koristi pošto je izvlačenje struje kola jednako tokovima koja protiče kroz to vrijeme napon (P = IV). Zakon o Ohms može se koristiti za određivanje izvlačenja snage kola sve dok su dve varijable u Ohmsovom zakonu poznate po krugu.
Formula zakona Ohms je veoma moćan alat u elektronici, posebno zato što se veća kola mogu pojednostaviti, ali zakon oma je bitan na svim nivoima dizajna kola i elektronike. Jedna od najosnovnijih primena zakona Ohmsa i odnosa moći je da se utvrdi koliko se snaga raspršuje kao toplota u komponenti. Poznavanje ovoga je kritično, tako da je za aplikaciju odabrana komponenta desne veličine sa odgovarajućom snagom snage. Na primer, kada izaberete otpornik od 50 ohma za površinski montažu koji će tokom normalnog rada videti 5 volti, znajući da će mu trebati disipirati (P = IV => P = (V / R) * V => P = (5volts ^ 2) / 50ohms) = 5 vati) ½ vata kada se vidi 5 volti znači da treba koristiti otpor s još većom snagom od 0,5 vati. Poznavanje potrošnje komponenti u sistemu omogućava vam da znate da li će možda biti potrebni dodatni termički problemi ili hlađenje i diktira veličinu napajanja sistema.
Kirchhoffovi zakoni zakona
Zakoni vezivanja Ohms zajedno u kompletnom sistemu su Kirchhoffovi zakoni. Kirchhoffov sadašnji zakon prati princip očuvanja energije i navodi da je ukupna zbirka svih struja koja ulaze u čvor (ili tačku) na krug jednaka zbiru struje koja izlazi iz čvora. Jednostavan primer Kirchhoffovog tekućeg zakona je paralelno napajanje i otporno kolo sa nekoliko otpornika. Jedan od čvorova kruga je gde se svi otpornici priključuju na napajanje. Na ovom čvorištu, napajanje dovodi struju u čvor, a struja koja se isporučuje podeljena je među otpornicima i izlazi iz tog čvora i u otpornike.
Kirchhoffovo naponsko pravo takođe sledi princip očuvanja energije i navodi da zbir svih napona u kompletnoj petlji kola mora biti jednak nuli. Proširujući prethodni primjer napajanja sa nekoliko otpornika paralelno između napajanja i tla, svaka pojedinačna petlja napajanja, otpornika i tla vidi isti napon preko otpornika jer postoji samo jedan otporni element. Ako je petlja imala skup otpornika u seriji, napon na svakom otporniku bi bio podeljen u skladu sa pravnim odnosom Ohmsa.