Obwód elektryczny to urządzenie, które wykorzystuje energię elektryczną do wykonywania zadań, takich jak uruchomienie próżni lub zasilanie lampy. Obwód jest zamkniętą pętlą utworzoną przez źródło zasilania, przewody, bezpiecznik, obciążenie i przełącznik. Energia elektryczna przepływa przez obwód i jest dostarczana do obiektu, który zasila, takiego jak silnik próżniowy lub żarówka, po czym energia elektryczna jest przesyłana z powrotem do pierwotnego źródła; ten zwrot energii elektrycznej umożliwia obwodowi utrzymanie przepływu prądu elektrycznego. Istnieją trzy typy obwodów elektrycznych: obwód szeregowy, obwód równoległy i obwód równoległy szeregowy; w zależności od typu obwodu, może być możliwe, aby energia elektryczna mogła kontynuować przepływ, jeśli obwód przestanie działać. Dwie koncepcje, Prawo Ohma i napięcie źródłowe, mogą wpływać na ilość energii elektrycznej przepływającej przez obwód, a tym samym na to, jak dobrze funkcjonuje obwód elektryczny.
Jak to działa
Większość urządzeń, które działają na energię elektryczną zawierają obwód elektryczny; po podłączeniu do źródła zasilania, takiego jak podłączenie do gniazdka elektrycznego, energia elektryczna może przepływać przez obwód elektryczny w urządzeniu, a następnie powrócić do pierwotnego źródła zasilania, aby kontynuować przepływ energii elektrycznej. Innymi słowy, gdy włączy się przełącznik zasilania, obwód elektryczny jest kompletny, a prąd przepływa z dodatniego zacisku źródła zasilania, przez przewód do obciążenia, a na końcu do zacisku ujemnego. Każde urządzenie, które zużywa energię przepływającą przez obwód i przekształca tę energię w pracę, nazywa się obciążeniem. Żarówka jest jednym z przykładów obciążenia; zużywa energię elektryczną z obwodu i przekształca ją w pracę — ciepło i światło.
Rodzaje obwodów
Obwód szeregowy jest najprostszy, ponieważ ma tylko jedną możliwą ścieżkę, którą może płynąć prąd elektryczny; jeśli obwód elektryczny jest uszkodzony, żadne z urządzeń obciążeniowych nie będzie działać. Różnica w stosunku do obwodów równoległych polega na tym, że zawierają one więcej niż jedną ścieżkę przepływu energii elektrycznej, więc jeśli jedna ze ścieżek zostanie przerwana, pozostałe ścieżki będą nadal działać. Obwód szeregowo-równoległy jest jednak kombinacją dwóch pierwszych: łączy niektóre obciążenia z obwodem szeregowym, a inne do obwodów równoległych. Jeśli obwód serii pęknie, żadne z obciążeń nie będzie działać, ale jeśli jeden z obwodów równoległych pęknie, ten obwód równoległy i obwód serii przestaną działać, podczas gdy inne obwody równoległe będą nadal działać.
Prawo Ohma
Wiele "praw" stosuje się do obwodów elektrycznych, ale Ohm's Law jest prawdopodobnie najbardziej znany. Ohm's Law stwierdza, że prąd obwodu elektrycznego jest wprost proporcjonalny do jego napięcia i odwrotnie proporcjonalny do jego rezystancji. Tak więc, jeśli napięcie wzrośnie, na przykład, prąd również wzrośnie, a jeśli rezystancja wzrośnie, prąd spada; obie sytuacje mają bezpośredni wpływ na wydajność obwodów elektrycznych. Aby zrozumieć Prawo Ohma, ważne jest, aby zrozumieć pojęcia prądu, napięcia i rezystancji: prąd jest przepływem ładunku elektrycznego, napięcie jest siłą, która napędza prąd w jednym kierunku, a rezystancja jest sprzeciwem obiektu do tego, aby prąd przechodził przez niego. Wzór prawa Ohma to E = I x R, gdzie E = napięcie w woltach, I = prąd w amperach i R = rezystancja w omach; ta formuła może być używana do analizy napięcia, prądu i rezystancji obwodów elektrycznych.
Napięcie źródłowe
Inną ważną koncepcją w odniesieniu do obwodów elektrycznych, napięcie źródłowe odnosi się do ilości napięcia, które jest wytwarzane przez źródło zasilania i stosowane do obwodu. Innymi słowy, napięcie źródłowe zależy od ilości energii elektrycznej, jaką otrzyma obwód. Na napięcie źródłowe ma wpływ ilość rezystancji w obwodzie elektrycznym; może również wpływać na ilość prądu, ponieważ prąd jest zazwyczaj pod wpływem napięcia i rezystancji. Rezystancja nie jest jednak pod wpływem napięcia ani prądu, ale może zmniejszyć ilość napięcia i prądu do obwodów elektrycznych
