ელექტრული სქემების ძირითადი კანონები ფოკუსირებულია ძაბვის, დენის, სიმძლავრის და წინააღმდეგობის ძირითადი წრის პარამეტრებზე. ეს კანონები განსაზღვრავს თუ როგორ არის ურთიერთდაკავშირებული მიკროსქემის თითოეული პარამეტრი. ეს კანონები აღმოაჩინეს გეორგ ომმა და გუსტავ კირხჰოფმა და ცნობილია როგორც ომის კანონი და კირჩჰოფის კანონები.
ოჰმის კანონი
ოჰმის კანონი არის კავშირი წრედში ძაბვას, დენსა და წინააღმდეგობას შორის. ეს არის ყველაზე გავრცელებული (და ყველაზე მარტივი) ფორმულა, რომელიც გამოიყენება ელექტრონიკაში. Ohm-ის კანონი შეიძლება დაიწეროს რამდენიმე გზით, რომელთაგან ყველა ჩვეულებრივ გამოიყენება.
- რეზისტენტში გამავალი დენი უდრის ძაბვას წინაღობაზე გაყოფილი წინაღობაზე (I=V/R).
- ძაბვა უდრის რეზისტორში გამავალ დენს მის წინააღმდეგობაზე (V=IR).
- წინააღმდეგობა უდრის ძაბვას რეზისტორზე გაყოფილი მასში გამავალ დენზე (R=V/I).
ოჰმის კანონი ასევე სასარგებლოა წრედის მიერ გამოყენებული სიმძლავრის ოდენობის დასადგენად, რადგან წრედის სიმძლავრე უდრის მასში გამავალ დენს, გამრავლებული ძაბვაზე (P=IV). ომის კანონი განსაზღვრავს წრედის სიმძლავრის გატარებას მანამ, სანამ ომის კანონის ორი ცვლადი ცნობილია წრედისთვის.
ოჰმის კანონისა და სიმძლავრის ურთიერთობის ერთ-ერთი ძირითადი გამოყენებაა იმის დადგენა, თუ რამდენი სიმძლავრე ნაწილდება სითბოს სახით კომპონენტში. ეს ინფორმაცია გეხმარებათ აირჩიოთ სწორი ზომის კომპონენტი მოცემული აპლიკაციისთვის შესაბამისი სიმძლავრის რეიტინგით.
მაგალითად, როდესაც ირჩევთ 50 ომიანი ზედაპირის სამონტაჟო რეზისტორს, რომელიც დაინახავს 5 ვოლტს ნორმალური მუშაობისას, ის უნდა გაფანტოს ნახევარი ვატი, როდესაც 5 ვოლტს გაზრდის. ფორმულა, პროგრესული ჩანაცვლებით, არის:
P=I×V → P=(V÷R)×V → P=(5 ვოლტი)² ÷ 50 ohms → 0.5 ვატი
ამიტომ, დაგჭირდებათ რეზისტორი, რომლის სიმძლავრე უფრო მაღალია, ვიდრე 0,5 ვატი. სისტემაში კომპონენტების ენერგიის მოხმარების ცოდნა გაცნობებთ, შეიძლება დაგჭირდეთ თუ არა დამატებითი თერმული პრობლემები ან გაგრილება. ის ასევე კარნახობს სისტემის ელექტრომომარაგების ზომას.
კირჩჰოფის წრიული კანონები
კირჩჰოფის წრიული კანონები აკავშირებს ომის კანონს სრულ სისტემაში. კირჩჰოფის ამჟამინდელი კანონი ეფუძნება ენერგიის შენარჩუნების პრინციპს. მასში ნათქვამია, რომ მთელი დენის ჯამი, რომელიც მიედინება კვანძში (ან წერტილში) წრედზე, უდრის კვანძიდან გამავალი დენის ჯამს.
კირხჰოფის მიმდინარე კანონის მარტივი მაგალითია ელექტრომომარაგება და რეზისტენტული წრე, რამდენიმე რეზისტორთან პარალელურად. მიკროსქემის ერთ-ერთი კვანძია, სადაც ყველა რეზისტორები უერთდებიან ელექტრომომარაგებას. ამ კვანძში, კვების წყარო წარმოქმნის დენს კვანძში და დენი იყოფა რეზისტორებს შორის და მიედინება ამ კვანძიდან და რეზისტორებში.
კირჩჰოფის ძაბვის კანონი ასევე მიჰყვება ენერგიის შენარჩუნების პრინციპს. მასში ნათქვამია, რომ წრედის სრულ მარყუჟში ყველა ძაბვის ჯამი უნდა იყოს ნულის ტოლი.
ენერგიის მიწოდების წინა მაგალითის გაფართოება რამდენიმე რეზისტორთან ერთად პარალელურად ელექტრომომარაგებასა და მიწას შორის, ელექტრომომარაგების თითოეული ცალკეული მარყუჟი, რეზისტორი და მიწა ხედავს იგივე ძაბვას რეზისტორზე, რადგან მხოლოდ ერთია. წინააღმდეგობის ელემენტი. თუ მარყუჟს აქვს რეზისტორების ნაკრები სერიაში, ძაბვა თითოეულ რეზისტორზე იყოფა Ohms კანონის მიხედვით.
