درک این قوانین اساسی برای هر کسی طراحی یک مدار، الکترونیک یا یک سیستم الکتریکی حیاتی است.
قوانین مدار پایه
قوانین اساسی مدارهای الکتریکی روی تعدادی از پارامترهای مدار اصلی، ولتاژ، جریان، قدرت و مقاومت تمرکز می کنند و تعریف می کنند که چطور با یکدیگر ارتباط دارند. بر خلاف برخی از روابط و فرمول های پیچیده الکترونیک، این اصول به طور منظم، و نه روزانه، توسط هر کسی که با الکترونیک کار می کند، استفاده می شود. این قوانین توسط گرگ اوام و گوستاو کیرچوف کشف شده و به عنوان قانون اوم و قوانین کیرخوف شناخته شده اند.
قانون اهم
قانون اهم رابطه ولتاژ، جریان و مقاومت در یک مدار است و رایج ترین (و ساده ترین) فرمول مورد استفاده در الکترونیک است. قانون اهم می گوید جریان جریان از طریق مقاومت برابر با ولتاژ در برابر مقاومت تقسیم بر مقاومت (I = V / R) است. قانون اوم می تواند به روش های مختلفی نوشته شود که همه آنها معمولا مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان مثال - ولتاژ برابر با جریان جریان از طریق مقاومت مقاومت در برابر آن (V = IR) و مقاومت برابر با ولتاژ در سراسر یک مقاومت است، تقسیم بر جریان جریان از طریق آن (R = V / R). قانون اهم نیز در تعیین مقدار توان یک مدار استفاده می شود، از آنجایی که توان خروجی مدار برابر با جریان جریان از طریق آن برابر ولتاژ (P = IV) است. قانون Ohms می تواند مورد استفاده قرار گیرد برای تعیین قدرت کشیدن یک مدار تا زمانی که دو متغیر در قانون اهم برای مدار شناخته شده است.
فرمول قانون اهم یک ابزار بسیار قدرتمند در الکترونیک است، به خصوص از آنجایی که مدارهای بزرگتر می توانند ساده شوند، اما قانون اهم در تمام سطوح طراحی مدار و الکترونیک ضروری است. یکی از اساسی ترین کاربردهای قانون اهم و رابطه قدرت است که تعیین می کند که چقدر انرژی به عنوان گرما در یک جزء دفع می شود. دانستن این مهم است به طوری که جزء اندازه مناسب با قدرت قدرت مناسب برای نرم افزار انتخاب شده است. برای مثال هنگام انتخاب یک مقاومت 50 درجه ای که در جریان عملیات عادی 5 ولت را می بیند، دانستن آن باید از بین برود (P = IV => P = (V / R) * V => P = (5 volts ^ 2) / 50 وات) = 5 وات) ½ وات زمانی که 5 ولت را می بیند بدین معنی است که باید یک مقاومت با ولتاژ قدرت بیشتری از 0.5 وات استفاده شود. دانستن استفاده از قدرت اجزا در یک سیستم می تواند بداند که آیا ممکن است مسائل حرارتی اضافی یا خنک کننده مورد نیاز باشد و اندازه منبع تغذیه سیستم را تعیین کند.
قوانین مدار Kirchhoff's
قوانین مدار کیرشوف را به یک سیستم کامل متصل می کند. قانون فعلی Kirchhoff بر اساس اصل حفاظت از انرژی است و بیان می کند که مجموع کل جریان جریان به یک گره (یا نقطه) در یک مدار برابر با مجموع جریان جریان از گره است. یک مثال ساده از قانون کنونی کیرخوف یک منبع تغذیه و مدار مقاومتی با چند مقاومت در موازات است. یکی از گره های مدار، جایی است که تمام مقاومت ها به منبع تغذیه وصل می شوند. در این گره، منبع تغذیه جریان را به گره عرضه می کند و جریان که عرضه می شود در میان مقاومت ها تقسیم می شود و از آن گره و به مقاومت می رود.
قانون ولتاژ Kirchhoff نیز از اصل حفاظت از انرژی پیروی می کند و بیان می کند که مجموع تمام ولتاژ ها در یک حلقه کامل مدار بایستی برابر با صفر باشد. گسترش یک مثال قبلی از منبع تغذیه با چند مقاومت در موازات بین منبع تغذیه و زمین، هر یک از حلقه های منبع تغذیه، یک مقاومت و زمین، ولتاژ یکسان در مقاومت را نشان می دهد، زیرا تنها یک عنصر مقاومت است. اگر حلقه مجموعه ای از مقاومت های سری را داشته باشد، ولتاژ در هر مقاومت به ترتیب با رابطه قانون Ohms تقسیم می شود.