Co je to teorie obvodů?

Teorie obvodů je sada použitých technik popisujících tok energie kolem elektrické smyčky. Teorie se skládá z řady různých zákonů, idejí a definic. Patří mezi ně Ohmův zákon a Kirchhoffův zákon, které popisují vztah mezi proudem, napětím a odporem. V některých případech se teorie obvodů může vztahovat také na hydraulické nebo pneumatické obvody, které zahrnují tekutinu a plyn. Elektrický obvod je tvořen použitím řady komponent, jako jsou baterie, dráty, kondenzátory, rezistory a spínače.

Elektrický proud na mikroskopické úrovni je tok elektronů kolem obvodu. Elektrony jsou záporně nabité částice. Toto je základní důvod, proč „práce“, tj. Název energie dané nebo vykonané na předmětu ve fyzice, lze přenést elektrickým obvodem. Teorie obvodů je sbírka zákonů a technik, které umožňují lidem vymyslet obvody pro konkrétní cíle a účely.

Každý obvod je postaven pomocí dvou typů komponent. Nazývají se „aktivní“ složky, které dodávají energii, a „pasivní složky“, které energii využívají. V případě teorie elektronických obvodů jsou aktivními složkami obvykle baterie nebo generátory.

Existuje celá řada pasivních elektrických součástí, které jsou důležité v teorii obvodů. Základní „testovací“ obvod je obvykle tvořen baterií, pasivní součástí, jako je lampa, a variabilním odporem. Proměnný rezistor může být nastaven kdykoli, což umožňuje změnu proudu skrz součást. Mezi další komponenty, které se běžně používají v elektrických obvodech, patří diody, které umožňují, aby elektřina proudila pouze v jednom směru, a kondenzátory, které mohou ukládat elektrický náboj a vybíjet jej podle potřeby.

Základním kamenem teorie obvodů je Ohmův zákon, který je jednoduchým vzorcem pro stanovení vztahu mezi proudem, napětím a odporem v obvodu. Vzorec je psán jako "proud se rovná napětí děleno odporem". Jinými slovy, odpor vodiče je nezávislý na proudu. Tento vzorec se často používá v teorii obvodů k určení toho, jak velký odpor může být vyžadován k dosažení určité úrovně proudu.

Kirchhoffovy zákony jsou také důležitou součástí teorie obvodů. Existuje několik zákonů, z nichž každý popisuje úsporu energie a náboje v obvodu. Zákony na ochranu přírody patří mezi nejdůležitější ve fyzice jako celku a Kirchhoffovy zákony aplikují tyto obecné zásady na elektronické obvody.