Nende põhireeglite mõistmine on kesksel kohal keti, elektroonika või elektrisüsteemi kavandamisel.
Basic Circuit seadused
Elektriliste ahelate põhiseadused keskenduvad põhivarustuse parameetritele, pingele, voolule, võimsusele ja takistusele ning määratlevad nende omavahelised seosed. Erinevalt mõnest keerulisemast elektroonika suhest ja valemist kasutavad need põhitõdesid regulaarselt, kui mitte igapäevaselt, igaüks, kes töötab elektroonikaga. Neid seadusi avastavad Georg Ohm ja Gustav Kirchhoff ning need on tuntud kui Ohmi seadus ja Kirchhoffi seadused.
Ohmide seadus
Ohmide seadus on pinge, voolu ja takistuse vaheline seos ja see on kõige tavalisem (ja kõige lihtsam) valem, mida kasutatakse elektroonikas. Ohmide seaduses on öeldud, et vastupanu läbiv vool on võrdsed takistusega pingega, mis on jagatud takistusega (I = V / R). Ohmi seadust saab kirjutada mitmel viisil, millest kõik on tavaliselt kasutusel. Näiteks - pinge võrdub vooluga, mis voolab läbi takisti, kui aeg on selle takistus (V = IR) ja takistus võrdub takistiga pingele, jagatuna selle läbi voolava vooluga (R = V / R). Oomide seadus on kasulik ka ahela võimsuse hulga määramiseks, kuna vooluahela voolukõver on võrdne vooluga, mis voolab läbi selle pinge (P = IV). Ohumi seadust saab kasutada vooluahela voolukõvera kindlaksmääramiseks, kui ringkonnakohas on tuntud kaks oomi seaduse muutujaid.
Ohmide seaduse valem on elektroonikas väga võimas tööriist, eriti kuna suuremaid ahelaid saab lihtsustada, kuid oomi seadused on olulised ringkonnakujunduse ja elektroonika kõikidel tasanditel. Üks ohmide seaduse ja võimsuse suhte kõige põhilisem rakendus on määrata, kui palju energiat hajub komponendis kuumusena. Teades, et see on kriitiline, nii et rakenduse jaoks valitakse õige suurusega komponent, millel on õige võimsuse reiting. Näiteks, kui valite 50 oomi pinnale paigaldatud takisti , mis näeb tavapärase töö ajal 5 volti, teades, et see peab hajuma (P = IV => P = (V / R) * V => P = (5volts ^ 2) / 50ohms) = .5 vatti) ½ a vatt, kui see näeb 5 volti, tähendab seda, et tuleks kasutada takisti, mille võimsus on üle 0,5 vatti. Süsteemi komponentide energiatarbimise tundmine võimaldab teil teada saada, kas võib olla vaja täiendavaid soojuslikke probleeme või jahutust ja see määrab süsteemi toiteallika suuruse.
Kirchhoffi ringkonnakohtu seadused
Ohmide seaduse ühendamine terviklikuks süsteemiks on Kirchhoffi vooluahela seadused. Kirchhoffi praegune seadus järgib energia säilimise põhimõtet ja väidab, et kogu vooluahela kogusumma, mis voolab ahelasse (või punktini), võrdub sõlme voolava voolu summaga. Kirchhoffi praeguse seaduse lihtne näide on paralleelselt mitmete takistitega toiteplokk ja takistussüsteem. Üks ahela sõlmpunktidest on koht, kus kõik takistid ühendatakse toiteallikaga. Sellel sõlmel tarnib toiteplokk voolu sõlmele ja vool, mis on tarnitud, on jaotatud takistite vahel ja väljub sellest sõlmest ja takistoritesse.
Kirchhoffi pingealane seadus järgib ka energiasäästu põhimõtet ja väidab, et kogu pinge summa kogu ahelas peab olema võrdne nulliga. Toiteallika eelmise näite laiendamine koos mitmete takistitega, mis paiknevad toiteallika ja maanduse vahel paralleelselt, näitab iga toiteallika, takisti ja maanduse ühtlast pinget kogu takisti, kuna seal on ainult üks takistuslik element. Kui loopil oli seeria takistite komplekt, jaotatakse pinge iga takisti jaoks vastavalt Ohmi seaduse suhtele.