Wat is circuittheorie?

Schakeltheorie is een set technieken die wordt gebruikt om de stroom van energie rond een elektrische lus te beschrijven. De theorie bestaat uit een aantal verschillende wetten, ideeën en definities. Deze omvatten de wet van Ohm en de wet van Kirchhoff, die de relatie beschrijven tussen stroom, spanning en weerstand. In sommige gevallen kan de circuittheorie ook verwijzen naar hydraulische of pneumatische circuits, waarbij respectievelijk vloeistof en gas betrokken zijn. Een elektrisch circuit wordt gevormd met behulp van een aantal componenten, zoals batterijen, draden, condensatoren, weerstanden en schakelaars.

Elektrische stroom, op microscopisch niveau, is de stroom van elektronen rond een circuit. Elektronen zijn negatief geladen deeltjes. Dit is de fundamentele reden waarom 'werk', dat wil zeggen de naam voor energie gegeven aan of uitgevoerd op een object in de fysica, kan worden overgedragen door een elektrisch circuit. Circuittheorie is een verzameling wetten en technieken waarmee mensen circuits kunnen bedenken voor specifieke doelen en doeleinden.

Elk circuit is gebouwd met behulp van twee soorten componenten. Dit worden de "actieve" componenten genoemd, die de energie leveren, en de "passieve componenten" die de energie gebruiken. In het geval van elektronische circuittheorie zijn de actieve componenten meestal batterijen of generatoren.

Er zijn een aantal passieve elektrische componenten die belangrijk zijn in de circuittheorie. Een standaard testcircuit bestaat meestal uit een batterij, een passieve component zoals een lamp en een variabele weerstand. De variabele weerstand kan op elk moment worden aangepast, waardoor de stroom door de component kan worden gevarieerd. Andere componenten die gewoonlijk in elektrische circuits worden gebruikt, zijn onder meer diodes, waarmee elektriciteit in slechts één richting kan stromen, en condensatoren die een elektrische lading kunnen opslaan en indien nodig ontladen.

Een hoeksteen van de circuittheorie is de wet van Ohm, wat een eenvoudige formule is om de relatie tussen stroom, spanning en weerstand in een circuit uit te werken. De formule is geschreven als "stroom is gelijk aan spanning gedeeld door weerstand." Met andere woorden, de weerstand van een geleider is onafhankelijk van de stroom. Deze formule wordt vaak gebruikt in de circuittheorie om te bepalen hoeveel weerstand nodig is om een ​​bepaald stroomniveau te bereiken.

De wetten van Kirchhoff vormen ook een belangrijk onderdeel van de circuittheorie. Er zijn verschillende wetten, die elk het behoud van energie en lading in een circuit beschrijven. Behoudswetten behoren tot de belangrijkste in de fysica als geheel en de wetten van Kirchhoff passen deze algemene principes toe op elektronische schakelingen.