Sheria za kimsingi za saketi za umeme huzingatia vigezo vya msingi vya saketi za volteji, mkondo, nishati na ukinzani. Sheria hizi hufafanua jinsi kila kigezo cha mzunguko kinahusiana. Sheria hizi ziligunduliwa na Georg Ohm na Gustav Kirchhoff, na zinajulikana kama sheria ya Ohm na sheria za Kirchhoff.
Sheria ya Ohm
Sheria ya Ohm ni uhusiano kati ya voltage, mkondo na upinzani katika saketi. Ni fomula ya kawaida (na rahisi zaidi) inayotumiwa katika vifaa vya elektroniki. Sheria ya Ohm inaweza kuandikwa kwa njia kadhaa, ambazo zote hutumiwa kwa kawaida.
- Mzunguko wa sasa unaopita kwenye kinzani ni sawa na volteji kwenye upinzani uliogawanywa na ukinzani (I=V/R).
- Voltge ni sawa na mkondo wa sasa unaopita kupitia kinzani mara kinzani chake (V=IR).
- Upinzani ni sawa na volteji kwenye kipingamizi ikigawanywa na mkondo unaopita (R=V/I).
Sheria ya Ohm pia ni muhimu katika kubainisha kiasi cha nishati inayotumiwa na saketi kwa sababu mchoro wa nishati ya saketi ni sawa na mkondo unaopita ndani yake, unaozidishwa na volteji (P=IV). Sheria ya Ohm huamua mchoro wa nguvu wa saketi mradi vigeu viwili katika sheria ya Ohm vinajulikana kwa saketi.
Utumizi mmoja wa kimsingi wa sheria ya Ohm na uhusiano wa nguvu ni kubainisha ni kiasi gani cha nishati kinachotolewa kama joto katika kijenzi. Maelezo haya hukusaidia kuchagua kijenzi cha ukubwa sahihi na ukadiriaji unaofaa wa nishati kwa programu fulani.
Kwa mfano, unapochagua kipinga cha kupachika cha uso cha ohm 50 ambacho kitaona volti 5 wakati wa operesheni ya kawaida, ni lazima itoe nusu ya wati inapoleta volti 5. Fomula, pamoja na vibadala vinavyoendelea, ni:
P=I×V → P=(V÷R)×V → P=(volti 5)² ÷ 50 ohms → 0.5 wati
Kwa hivyo, utahitaji kinzani chenye ukadiriaji wa nguvu zaidi ya wati 0.5. Kujua matumizi ya nguvu ya vijenzi kwenye mfumo hukuwezesha kujua ikiwa matatizo ya ziada ya joto au upoaji unaweza kuhitajika. Pia huamua ukubwa wa usambazaji wa nishati ya mfumo.
Sheria za Mzunguko za Kirchhoff
Sheria za mzunguko za Kirchhoff zinafunga sheria ya Ohm katika mfumo kamili. Sheria ya Sasa ya Kirchhoff inafuata kanuni ya uhifadhi wa nishati. Inasema kuwa jumla ya mtiririko wote wa mkondo kwenye nodi (au nukta) kwenye saketi ni sawa na jumla ya mkondo unaotiririka kutoka kwa nodi.
Mfano rahisi wa Sheria ya Sasa ya Kirchhoff ni usambazaji wa nishati na saketi sugu yenye viunzi kadhaa sambamba. Moja ya nodi za mzunguko ni mahali ambapo vipinga vyote vinaunganishwa na usambazaji wa umeme. Katika node hii, ugavi wa umeme huzalisha sasa ndani ya node na sasa hugawanyika kati ya vipinga na hutoka nje ya node hiyo na ndani ya kupinga.
Sheria ya Kirchhoff's Voltage pia inafuata kanuni ya uhifadhi wa nishati. Inasema kuwa jumla ya voltages zote katika kitanzi kamili cha mzunguko lazima iwe sawa na sufuri.
Ikipanua mfano wa awali wa usambazaji wa umeme wenye vipingamizi kadhaa sambamba kati ya usambazaji wa umeme na ardhi, kila kitanzi mahususi cha usambazaji wa umeme, kipingamizi na ardhi kinaona volti sawa kwenye kipingamizi kwa kuwa kuna moja tu. kipengele cha kupinga. Ikiwa kitanzi kina seti ya vipingamizi katika mfululizo, volteji kwenye kila kipingamizi hugawanywa kulingana na uhusiano wa sheria ya Ohms.
