Что такое теория цепей?

Теория цепей - это набор методов, используемых для описания потока энергии вокруг электрической петли. Теория состоит из ряда различных законов, идей и определений. К ним относятся закон Ома и закон Кирхгофа, которые описывают связь между током, напряжением и сопротивлением. В некоторых случаях теория контуров может также относиться к гидравлическим или пневматическим контурам, которые включают жидкость и газ соответственно. Электрическая цепь формируется с использованием ряда компонентов, таких как батареи, провода, конденсаторы, резисторы и переключатели.

На микроскопическом уровне электрический ток - это поток электронов вокруг цепи. Электроны являются отрицательно заряженными частицами. Это фундаментальная причина, по которой «работа», т. Е. Название энергии, данное или выполняемое объекту в физике, может передаваться по электрической цепи. Теория цепей представляет собой совокупность законов и методов, которые позволяют людям разрабатывать схемы для конкретных целей и задач.

Любая схема построена с использованием двух типов компонентов. Они называются «активными» компонентами, которые поставляют энергию, и «пассивными компонентами», которые используют энергию. В случае теории электронных схем активными компонентами обычно являются батареи или генераторы.

Существует ряд пассивных электрических компонентов, которые важны в теории цепей. Базовая «тестовая» схема обычно состоит из батареи, пассивного компонента, такого как лампа, и переменного резистора. Переменный резистор можно регулировать в любое время, что позволяет изменять ток через компонент. Другие компоненты, которые обычно используются в электрических цепях, включают диоды, которые позволяют электричеству течь только в одном направлении, и конденсаторы, которые могут накапливать электрический заряд и разряжать его при необходимости.

Краеугольным камнем теории цепей является закон Ома, который представляет собой простую формулу для определения отношения между током, напряжением и сопротивлением в цепи. Формула записывается как «ток равен напряжению, деленному на сопротивление». Другими словами, сопротивление проводника не зависит от тока. Эта формула часто используется в теории цепей, чтобы определить, какое сопротивление может потребоваться для достижения определенного уровня тока.

Законы Кирхгофа также являются важной частью теории цепей. Существует несколько законов, каждый из которых описывает сохранение энергии и заряда в цепи. Законы сохранения являются одними из самых важных в физике в целом, и законы Кирхгофа применяют эти общие принципы к электронным схемам.