Ligjet bazë të qarqeve elektrike fokusohen në parametrat bazë të qarkut të tensionit, rrymës, fuqisë dhe rezistencës. Këto ligje përcaktojnë se si çdo parametër qark është i ndërlidhur. Këto ligje u zbuluan nga Georg Ohm dhe Gustav Kirchhoff dhe njihen si ligji i Ohmit dhe ligjet e Kirchhoff.
Ligji i Ohmit
Ligji i Ohmit është marrëdhënia midis tensionit, rrymës dhe rezistencës në një qark. Është formula më e zakonshme (dhe më e thjeshtë) e përdorur në elektronikë. Ligji i Ohm-it mund të shkruhet në disa mënyra, të gjitha këto përdoren zakonisht.
- Rryma që rrjedh nëpër një rezistencë është e barabartë me tensionin në të gjithë rezistencën pjesëtuar me rezistencën (I=V/R).
- Tensioni është i barabartë me rrymën që rrjedh nëpër një rezistencë shumëfishuar rezistencën e tij (V=IR).
- Rezistenca është e barabartë me tensionin në një rezistencë të ndarë me rrymën që rrjedh nëpër të (R=V/I).
Ligji i Ohm-it është gjithashtu i dobishëm në përcaktimin e sasisë së fuqisë që përdor një qark, sepse fuqia e tërheqjes së një qarku është e barabartë me rrymën që kalon nëpër të, shumëzuar me tensionin (P=IV). Ligji i Ohm-it përcakton tërheqjen e fuqisë së një qarku për sa kohë që dy nga variablat në ligjin e Ohm-it njihen për qarkun.
Një aplikim bazë i ligjit të Ohm-it dhe marrëdhënies së fuqisë është të përcaktojë se sa fuqi shpërndahet si nxehtësi në një komponent. Ky informacion ju ndihmon të zgjidhni komponentin e madhësisë së duhur me vlerësimin e duhur të fuqisë për një aplikacion të caktuar.
Për shembull, kur zgjidhni një rezistencë të montimit sipërfaqësor 50 om që do të shohë 5 volt gjatë funksionimit normal, ai duhet të shpërndajë gjysmë vat kur ka 5 volt. Formula, me zëvendësime progresive, është:
P=I×V → P=(V÷R)×V → P=(5 volt)² ÷ 50 ohms → 0,5 watts
Prandaj, do t'ju duhet një rezistencë me një fuqi më të madhe se 0,5 watts. Njohja e përdorimit të energjisë së komponentëve në një sistem ju lejon të dini nëse mund të nevojiten probleme shtesë termike ose ftohje. Ai dikton gjithashtu madhësinë e furnizimit me energji elektrike për sistemin.
Ligjet e qarkut të Kirchhoff
Ligjet e qarkut të Kirchhoff-it e lidhin ligjin e Ohm-it në një sistem të plotë. Ligji aktual i Kirchhoff ndjek parimin e ruajtjes së energjisë. Ai thotë se shuma totale e të gjithë rrymës që rrjedh në një nyje (ose pikë) në një qark është e barabartë me shumën e rrymës që rrjedh nga nyja.
Një shembull i thjeshtë i Ligjit aktual të Kirchhoff është një furnizim me energji elektrike dhe qark rezistent me disa rezistorë paralelisht. Një nga nyjet e qarkut është vendi ku të gjitha rezistorët lidhen me furnizimin me energji elektrike. Në këtë nyje, furnizimi me energji gjeneron rrymë në nyje dhe rryma ndahet midis rezistorëve dhe rrjedh nga ajo nyje dhe në rezistorë.
Ligji i Tensionit të Kirchhoff ndjek gjithashtu parimin e ruajtjes së energjisë. Ai thotë se shuma e të gjitha tensioneve në një qark të plotë të një qarku duhet të jetë zero.
Zgjerimi i shembullit të mëparshëm të një furnizimi me energji elektrike me disa rezistorë paralelisht midis furnizimit me energji dhe tokëzimit, çdo lak individual i furnizimit me energji elektrike, një rezistencë dhe tokë sheh të njëjtin tension në të gjithë rezistencën pasi ka vetëm një element rezistent. Nëse një lak ka një grup rezistorësh në seri, voltazhi në çdo rezistencë ndahet sipas marrëdhënies së ligjit Ohms.
