[1] Prawo Ohma i Kirchoffa

Ten post będzie rozpoczynał mały cykl krótkich artykułów poświęconych podstawowym zagadnieniom związanym z elektroniką. Nie zamierzam w tych wpisach wchodzić głęboko w szczegóły tylko przedstawić krótki opis podstawowych zagadnień.

Prawo Ohma

Dla prądu stałego przedstawia się ono następująco:

U = R * I

Oznacza ono, że napięcie jakie zostanie odłożone na rezystorze będzie równe wartości tej rezystancji pomnożone przez wartość prądu jaki przepłynie przez ten element.

Z tego wzoru można wyznaczyć rezystancje oraz prąd jaki popłynie przez dany element.

R = U / I lub I = U / R

Zależności przedstawione poniżej będą spełnione dla prądu stałego i elementów liniowych. Dla prądu przemiennego należy w takim przypadku wchodzić na liczby zespolone.

Prawo Kirchoffa

W tym przypadku są dwa prawa pierwsze oraz drugie.

Pierwsze oznacza, że suma prądów jakie będą wpływać do danego oczka będzie równa sumie prądów wypływających.

Rys. 1. Pierwsze prawo Kirchoffa [wikipedia]

W tym przypadku wzór będzie się przedstawiał następująco:

I1 + I2 + I3 = I4 + I5 + I6

Drugie prawo Kirchoffa natomiast stosuje się do obwodów zamkniętych z prądem stałym. Oznacza ono, że suma spadków napięć jakie wystąpią w tym obwodzie będzie równa zero.,

Czyli biorąc przykładowy obwód znaleziony w internecie:

Rys. 2. Przykładowy obwód

W obwodzie prąd płynie od plusa do minusa, co oznacza, że prąd będzie płynął w kierunku ujemnym, natomiast, napięcie zostanie odłożone w przeciwnym kierunku niż prąd. Z tego względu można otrzymać następujący wzór:

Uzasilania - I*R1 - I*R2 - I*R3 - I*R4 - I*R5 = 0

Co oznacza, jak wspomniałem poprzednio, że prądy w oczku muszą być równe zero.

W związku z tym, że rezystory są takie same, wartość napięcia jakie się odłoży na każdym z tych elementów będzie takie samo.

Uzasilania - I*(R1+R2+R3+R4+R5) = 0

Uzasilania = I*(R1+R2+R3+R4+R5)

Czyli prąd płynący w obwodzie będzie miał wartość:

I = 10 / 50 = 0,2A 

Teraz napięcie na pojedynczym rezystorze można obliczyć z prawa Ohma lub z prawa Kirchoffa.

Z prawa Ohma:

U = R * I = 10 * 0,2 = 2 V

Z prawa Kirchoffa

Uzasilania - 5*Ur1 => Ur1 = Uzasilania/5 = 2 V