تركز القوانين الأساسية للدوائر الكهربائية على معلمات الدائرة الأساسية للجهد والتيار والقوة والمقاومة. تحدد هذه القوانين كيفية ارتباط كل معلمة دارة ببعضها البعض. تم اكتشاف هذه القوانين من قبل جورج أوم وغوستاف كيرشوف ، وتعرف باسم قانون أوم وقوانين كيرشوف.
قانون أوم
قانون أوم هو العلاقة بين الجهد والتيار والمقاومة في الدائرة. إنها الصيغة الأكثر شيوعًا (والأكثر بساطة) المستخدمة في الإلكترونيات. يمكن كتابة قانون أوم بعدة طرق ، وكلها شائعة الاستخدام.
- التيار المتدفق خلال المقاومة يساوي الجهد عبر المقاومة مقسومًا على المقاومة (I=V / R).
- الجهد يساوي التيار المتدفق عبر المقاوم مضروبًا في مقاومته (V=IR).
- المقاومة تساوي الجهد عبر المقاوم مقسومًا على التيار المتدفق خلاله (R=V / I).
قانون أوم مفيد أيضًا في تحديد مقدار الطاقة التي تستخدمها الدائرة لأن سحب الطاقة لدائرة ما يساوي التيار المتدفق خلالها ، مضروبًا في الجهد (P=IV). يحدد قانون أوم قوة سحب الدائرة طالما أن متغيرين من المتغيرات في قانون أوم معروفان بالدائرة.
أحد التطبيقات الأساسية لقانون أوم وعلاقة القوة هو تحديد مقدار الطاقة التي يتم تبديدها كحرارة في أحد المكونات. تساعدك هذه المعلومات في اختيار المكون ذي الحجم المناسب مع تصنيف الطاقة المناسب لتطبيق معين.
على سبيل المثال ، عند تحديد مقاومة تثبيت سطحية بقدرة 50 أوم والتي سترى 5 فولت أثناء التشغيل العادي ، يجب أن تتبدد نصف واط عندما تتكبد 5 فولت. الصيغة ، مع البدائل التدريجية ، هي:
P=I × V → P=(V ÷ R) × V → P=(5 فولت) ² ÷ 50 أوم → 0.5 واط
لذلك ، ستحتاج إلى مقاومة ذات تصنيف طاقة أكبر من 0.5 واط. تتيح لك معرفة استخدام الطاقة للمكونات في النظام معرفة ما إذا كانت هناك حاجة إلى مشاكل حرارية إضافية أو تبريد. كما أنه يحدد حجم مصدر الطاقة للنظام.
قوانين دائرة كيرشوف
قوانين دائرة كيرشوف تربط قانون أوم في نظام كامل. يتبع قانون كيرشوف الحالي مبدأ الحفاظ على الطاقة. تنص على أن المجموع الكلي لكل التيار المتدفق إلى عقدة (أو نقطة) على دائرة ما يساوي مجموع التيار المتدفق من العقدة.
مثال بسيط لقانون كيرشوف الحالي هو مصدر طاقة ودائرة مقاومة مع عدة مقاومات على التوازي. إحدى عقد الدائرة هي المكان الذي تتصل فيه جميع المقاومات بمصدر الطاقة. في هذه العقدة ، يولد مصدر الطاقة تيارًا في العقدة وينقسم التيار بين المقاومات ويتدفق من تلك العقدة إلى المقاومات.
يتبع قانون الجهد كيرشوف أيضًا مبدأ الحفاظ على الطاقة. تنص على أن مجموع جميع الفولتية في حلقة كاملة من الدائرة يجب أن يساوي الصفر.
تمديد المثال السابق لإمداد الطاقة بعدة مقاومات بالتوازي بين مصدر الطاقة والأرض ، ترى كل حلقة فردية من مصدر الطاقة والمقاوم والأرض نفس الجهد عبر المقاوم نظرًا لوجود واحد فقط عنصر مقاوم. إذا كانت الحلقة تحتوي على مجموعة من المقاومات في سلسلة ، يتم تقسيم الجهد عبر كل مقاوم وفقًا لعلاقة قانون أوم.
