Undang-undang asas litar elektrik memfokuskan pada parameter litar asas voltan, arus, kuasa dan rintangan. Undang-undang ini menentukan cara setiap parameter litar saling berkaitan. Undang-undang ini ditemui oleh Georg Ohm dan Gustav Kirchhoff, dan dikenali sebagai hukum Ohm dan hukum Kirchhoff.
Hukum Ohm
Hukum Ohm ialah hubungan antara voltan, arus dan rintangan dalam litar. Ia adalah formula yang paling biasa (dan paling mudah) digunakan dalam elektronik. Hukum Ohm boleh ditulis dalam beberapa cara, semuanya biasa digunakan.
- Arus yang mengalir melalui rintangan adalah sama dengan voltan merentasi rintangan dibahagikan dengan rintangan (I=V/R).
- Voltan adalah sama dengan arus yang mengalir melalui perintang digandakan rintangannya (V=IR).
- Rintangan adalah sama dengan voltan merentasi perintang dibahagikan dengan arus yang mengalir melaluinya (R=V/I).
Hukum Ohm juga berguna dalam menentukan jumlah kuasa yang digunakan oleh litar kerana cabutan kuasa litar adalah sama dengan arus yang mengalir melaluinya, didarab dengan voltan (P=IV). Hukum Ohm menentukan cabutan kuasa litar asalkan dua pembolehubah dalam hukum Ohm diketahui untuk litar itu.
Satu aplikasi asas hukum Ohm dan hubungan kuasa adalah untuk menentukan berapa banyak kuasa yang terlesap sebagai haba dalam komponen. Maklumat ini membantu anda memilih komponen bersaiz betul dengan penarafan kuasa yang sesuai untuk aplikasi tertentu.
Sebagai contoh, apabila anda memilih perintang pelekap permukaan 50-ohm yang akan melihat 5 volt semasa operasi biasa, ia mesti hilang setengah watt apabila ia menimbulkan 5 volt. Formula, dengan penggantian progresif, ialah:
P=I×V → P=(V÷R)×V → P=(5 volt)² ÷ 50 ohm → 0.5 watt
Oleh itu, anda memerlukan perintang dengan penarafan kuasa lebih besar daripada 0.5 watt. Mengetahui penggunaan kuasa komponen dalam sistem membolehkan anda mengetahui jika masalah haba tambahan atau penyejukan mungkin diperlukan. Ia juga menentukan saiz bekalan kuasa untuk sistem.
Undang-undang Litar Kirchhoff
Hukum litar Kirchhoff mengikat hukum Ohm ke dalam sistem yang lengkap. Hukum Semasa Kirchhoff mengikut prinsip pemuliharaan tenaga. Ia menyatakan bahawa jumlah jumlah semua arus yang mengalir ke dalam nod (atau titik) pada litar adalah sama dengan jumlah arus yang mengalir keluar daripada nod.
Contoh mudah Hukum Arus Kirchhoff ialah bekalan kuasa dan litar perintang dengan beberapa perintang selari. Salah satu nod litar adalah tempat semua perintang bersambung ke bekalan kuasa. Pada nod ini, bekalan kuasa menjana arus ke dalam nod dan arus membahagi antara perintang dan mengalir keluar dari nod itu dan ke dalam perintang.
Undang-undang Voltan Kirchhoff juga mengikut prinsip pemuliharaan tenaga. Ia menyatakan bahawa jumlah semua voltan dalam gelung lengkap litar mestilah sama dengan sifar.
Melanjutkan contoh sebelumnya bagi bekalan kuasa dengan beberapa perintang selari antara bekalan kuasa dan pembumian, setiap gelung individu bekalan kuasa, perintang dan pembumian melihat voltan yang sama merentasi perintang kerana hanya terdapat satu unsur rintangan. Jika gelung mempunyai set perintang secara bersiri, voltan merentasi setiap perintang dibahagikan mengikut perhubungan hukum Ohms.
