Temel Devre Kanunları (g1)

Bu kanunlar pratik elektronik uygulamalarının çoğunu gölgede bıraktı

Elektrik devrelerinin temel yasaları ya da kanunları, akım, güç, direnç, voltaj (gerilim) gibi birçok temel devre parametresine odaklanır ve bunların birbiriyle nasıl bir ilişki içerisinde olduğunu tanımlar. Bu yasalar keşfi Georg Ohm ve Gustav Kirchhoff tarafından yapılmıştır. Bu sebepten ötürü de Ohm kanunları (yasaları) ve Kirchoff kanunları (yasaları) olarak adlandırımlaktadır.

Bu temel kuralları anlamak, devre, elektronik veya elektrik sistemi tasarlayan herkes için kritik öneme sahiptir.

Ohm Kanunu

Ohm yasası, bir devrede voltaj, akım ve direnç arasındaki ilişkidir ve elektronikte en yaygın (ve en basit) formüldür. Ohm yasası, hepsi yaygın olarak kullanılan çeşitli şekillerde yazılabilir.

• Bir dirençten akan akım, direnç boyunca gerilime dirence bölünür (I = V / R).
• Gerilim, direnç üzerinden akan akıma eşittir (V = IR).
• Direnç, bir direnç üzerindeki gerilime, içinden akan akıma bölünür (R = V / I).

Ohm yasası, bir devrenin kullandığı güç miktarını belirlemede de yararlıdır, çünkü bir devrenin güç çekimi, içinden geçen akıma, voltaj ile çarpılarak eşittir (P = IV). Ohm kanunu, devre için Ohm yasasında yer alan iki değişken bilindiği sürece bir devrenin güç çekimini belirler.

Ohm yasasının ve güç ilişkisinin en temel uygulamalarından biri, bir bileşende ne kadar gücün ısı olarak dağıtıldığını belirlemektir. Bunun bilinmesi önemlidir, böylece uygulama için uygun güç derecesine sahip doğru boyutta bileşen seçilir.

Örneğin, normal çalışma sırasında 5 volt görecek 50 ohm yüzeye monte bir direnç seçtiğinizde, 5 volta maruz kaldığında yarım watt yayması gerekir. Aşamalı sübstitüsyonlarla formül:

P = IV => P = (V / R) * V => P = (5 volt ^ 2) / 50ohms) = .5 watt

Bu nedenle, 0,5 watt’tan daha yüksek bir güç derecesine sahip bir dirence ihtiyacınız vardır. Bir sistemdeki bileşenlerin güç kullanımını bilmek, ek termal sorunların veya soğutmanın gerekli olup olmadığını bilmenizi sağlar ve sistem için güç kaynağının boyutunu belirler.

Kirchhoff’un Devre Kanunları

Kirchhoff’un devre kanunları Ohm yasasını birlikte eksiksiz bir sisteme bağlar. Kirchhoff’un Mevcut Yasası, enerjinin korunumu ilkesini izler ve bir devre üzerindeki bir düğüme (veya noktaya) akan tüm akımın toplamının, düğümden akan akımın toplamına eşit olduğunu belirtir.

Kirchhoff’un Mevcut Yasasının basit bir örneği, paralel olarak birkaç direnç ile bir güç kaynağı ve direnç devresidir. Devrenin düğümlerinden biri, tüm dirençlerin güç kaynağına bağlandığı yerdir. Bu düğümde, güç kaynağı düğüme akım üretiyor ve verilen akım dirençler arasında bölünüyor ve bu düğümden ve dirençlere akıyor.

Kirchhoff’un Gerilim Yasası, enerjinin korunumu ilkesini de izler ve bir devrenin tam döngüsünde tüm gerilimlerin toplamının sıfıra eşit olması gerektiğini belirtir. Güç kaynağı ile toprak arasında paralel olarak birden fazla direnç bulunan bir güç kaynağı örneğinin genişletilmesi, güç kaynağının her bir devresi, bir direnç ve toprak, direnç boyunca aynı voltajı görür, çünkü sadece bir direnç elemanı vardır. Eğer bir devrede seri olarak bir dizi direnç varsa, her bir direnç üzerindeki voltaj Ohm kanunu ilişkisine göre bölünür.

Kaynak: 1 (Erişim: October 01, 2019) 2 (Erişim: October 01, 2019)