Цахилгаан хэлхээний үндсэн хуулиуд нь хүчдэл, гүйдэл, хүч, эсэргүүцлийн хэлхээний үндсэн параметрүүдэд төвлөрдөг. Эдгээр хуулиуд нь хэлхээний параметр бүр хэрхэн харилцан хамааралтай болохыг тодорхойлдог. Эдгээр хуулиудыг Георг Ом, Густав Кирхгоф нар нээсэн бөгөөд Омын хууль, Кирхгофын хууль гэж нэрлэдэг.
Омын хууль
Омын хууль нь хэлхээний хүчдэл, гүйдэл, эсэргүүцлийн хоорондын хамаарлыг хэлнэ. Энэ бол электроникийн хамгийн түгээмэл (хамгийн энгийн) томъёо юм. Ом-ын хуулийг олон янзаар бичиж болох бөгөөд эдгээрийг бүгд түгээмэл хэрэглэдэг.
- Эсэргүүцлээр урсах гүйдэл нь эсэргүүцэл дээрх хүчдэлийг эсэргүүцэлд (I=V/R) хуваасантай тэнцүү байна.
- Хүчдэл нь резистороор урсах гүйдлийг эсэргүүцлийг (V=IR) үржүүлсэнтэй тэнцүү байна.
- Эсэргүүцэл нь резистор дээрх хүчдэлийг түүгээр урсах гүйдэлд хуваасантай тэнцүү (R=V/I).
Ом-ын хууль нь хэлхээний хэрэглэж буй чадлын хэмжээг тодорхойлоход тустай, учир нь хэлхээний зарцуулалт нь түүгээр урсах гүйдлийг хүчдэлээр үржүүлсэнтэй тэнцүү (P=IV). Хэлхээний хувьд Ом-ын хуулийн хоёр хувьсагч нь мэдэгдэж байгаа тохиолдолд Ом-ын хууль нь хэлхээний хүчийг тодорхойлдог.
Омын хууль ба чадлын хамаарлын нэг үндсэн хэрэглээ бол бүрэлдэхүүн хэсэг дэх дулаан болон хэр их хүч зарцуулагдахыг тодорхойлох явдал юм. Энэ мэдээлэл нь тухайн аппликешнд тохирох чадлын зэрэглэл бүхий зөв хэмжээтэй бүрэлдэхүүн хэсгийг сонгоход тусална.
Жишээ нь, та ердийн ажиллагааны үед 5 вольт харагдах 50 Ом-ын гадаргуу дээр суурилуулсан резисторыг сонгохдоо 5 вольт үүсэх үед хагас ватт зарцуулагдах ёстой. Дэвшилтэт орлуулалттай томъёо нь:
P=I×V → P=(V÷R)×V → P=(5 вольт)² ÷ 50 ом → 0.5 ватт
Тиймээс танд 0.5 ваттаас их чадлын үнэлгээтэй резистор хэрэгтэй болно. Систем дэх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн эрчим хүчний хэрэглээг мэдэх нь нэмэлт дулааны асуудал эсвэл хөргөх шаардлагатай эсэхийг мэдэх боломжийг танд олгоно. Энэ нь мөн системийн тэжээлийн хэмжээг зааж өгдөг.
Кирхгофын хэлхээний хуулиуд
Кирхгофын хэлхээний хуулиуд нь Ом хуулийг бүрэн систем болгон холбодог. Кирхгофын одоогийн хууль нь энерги хэмнэх зарчмыг баримталдаг. Энэ нь хэлхээний зангилаа (эсвэл цэг) руу урсах бүх гүйдлийн нийт нийлбэр нь зангилаанаас гарч буй гүйдлийн нийлбэртэй тэнцүү байна.
Кирхгофын одоогийн хуулийн энгийн жишээ бол хэд хэдэн резистор зэрэгцсэн цахилгаан хангамж ба эсэргүүцлийн хэлхээ юм. Хэлхээний зангилааны нэг нь бүх резисторууд цахилгаан тэжээлд холбогддог. Энэ зангилаа дээр тэжээлийн хангамж нь зангилаа руу гүйдэл үүсгэдэг бөгөөд гүйдэл нь резисторуудын хооронд хуваагдаж, уг зангилаанаас гарч резисторууд руу урсдаг.
Кирхгофын хүчдэлийн хууль нь мөн эрчим хүч хэмнэх зарчмыг баримталдаг. Энэ нь хэлхээний бүрэн давталтын бүх хүчдэлийн нийлбэр тэгтэй тэнцүү байх ёстой гэж заасан.
Цахилгааны эх үүсвэр ба газардуулгын хооронд зэрэгцээ хэд хэдэн резистор бүхий цахилгаан хангамжийн жишээг өргөтгөхөд цахилгаан хангамж, резистор, газардуулгын бие даасан гогцоо бүр резистор дээрх ижил хүчдэлийг хардаг. эсэргүүцэх элемент. Хэрэв гогцоонд цуврал резисторууд байгаа бол резистор тус бүрийн хүчдэлийг Ом хуулийн хамаарлын дагуу хуваана.
