Sähköpiiri on laite, joka käyttää sähköä tehtävän suorittamiseen, kuten tyhjiön käyttämiseen tai lampun virran syöttämiseen. Piiri on suljettu silmukka, jonka muodostavat virtalähde, johdot, sulake, kuorma ja kytkin. Sähkö virtaa piirin läpi ja toimitetaan kohteelle, jota se käyttää, kuten tyhjiömoottoriin tai hehkulamppuun, minkä jälkeen sähkö lähetetään takaisin alkuperäiseen lähteeseen; tämän sähkönpalautuksen avulla piiri voi pitää sähkövirran virtaavana. On olemassa kolmen tyyppisiä sähköpiirejä: sarjapiiri, rinnakkaispiiri ja sarja rinnakkainen piiri; piirityypistä riippuen sähkön virtaaminen voi olla mahdollista, jos piiri lakkaa toimimasta. Kaksi käsitettä, Ohmin&# 39: n laki ja lähdejännite, voivat vaikuttaa piirin läpi virtaavan sähkön määrään ja siksi sähköpiirin toimintaan.
Kuinka se toimii
Suurin osa sähköllä toimivista laitteista sisältää virtapiirin; kun se on kytketty virtalähteeseen, kuten kytketty pistorasiaan, sähkö voi kulkea laitteen sisällä olevan sähköpiirin läpi ja palata sitten alkuperäiseen virtalähteeseen jatkamaan sähkön virtausta. Toisin sanoen, kun virtakytkin kytketään päälle, sähköpiiri on valmis ja virta virtaa virtalähteen positiivisesta napasta kaapelin läpi kuormaan ja lopuksi negatiiviseen napaan. Kaikkia laitteita, jotka kuluttavat piirin läpi virtaavan energian ja muuntavat sen energiaksi, kutsutaan kuormaksi. Hehkulamppu on yksi esimerkki kuormasta; se kuluttaa piirin sähköä ja muuntaa sen työksi - lämmöksi ja valoksi.
Piirien tyypit
Sarjapiiri on yksinkertaisin, koska sillä on vain yksi mahdollinen polku, jonka sähkövirta voi kulkea; mikäli sähköpiiri on rikki, mikään kuormituslaite ei toimi. Erona rinnakkaispiireihin on se, että ne sisältävät useamman kuin yhden polun sähkön virtaamiseksi, joten jos yksi poluista rikkoutuu, muut polut jatkavat toimintaansa. Sarjarinnakkaispiiri on kuitenkin kahden ensimmäisen yhdistelmä: se kiinnittää osan kuormista sarjapiiriin ja toiset rinnakkaispiireihin. Jos sarjapiiri katkeaa, mikään kuormista ei toimi, mutta jos yksi rinnakkaispiireistä katkeaa, kyseinen rinnakkainen piiri ja sarjapiiri lakkaavat toimimasta, kun taas muut rinnakkaiset piirit jatkavat toimintaansa.
Ohmin&# 39: n laki
Monet GG: n lait; koskee sähköpiirejä, mutta Ohmin&# 39: n laki on todennäköisesti tunnetuin. Ohmin' -lain mukaan sähköpiirin' virta on suoraan verrannollinen sen jännitteeseen ja kääntäen verrannollinen sen vastukseen. Joten jos esimerkiksi jännite kasvaa, myös virta kasvaa ja jos vastus kasvaa, virta pienenee; molemmat tilanteet vaikuttavat suoraan sähköpiirien tehokkuuteen. Ohm&# 39: n lain ymmärtämiseksi on tärkeää ymmärtää virran, jännitteen ja vastuksen käsitteet: virta on sähkövarauksen virta, jännite on voima, joka ohjaa virtaa yhteen suuntaan, ja vastus on kohteen vastakohta sen, että virta kulkee sen läpi. Ohmin' s-lain kaava on E=I x R, jossa E=jännite voltteina, I=virta ampeereina ja R=vastus ohmoina; tätä kaavaa voidaan käyttää sähköpiirien jännitteen, virran ja vastuksen analysointiin.
Lähteen jännite
Toinen tärkeä käsite sähköpiirien suhteen, lähdejännite viittaa virtalähteen tuottamaan ja piiriin kohdistettuun jännitteen määrään. Toisin sanoen lähdejännite riippuu siitä, kuinka paljon sähköä piiri vastaanottaa. Lähtöjännitteeseen vaikuttaa vastuksen määrä sähköpiirissä; se voi myös vaikuttaa virran määrään, koska virtaan vaikuttavat tyypillisesti sekä jännite että vastus. Jännite tai virta ei kuitenkaan vaikuta resistanssiin, mutta se voi vähentää sekä jännitteen että virran määrää sähköpiireihin.
