Elektrické obvody tvoří základní kámen moderní elektrotechniky a elektroniky. Za elektrický obvod považujeme uzavřený systém, kterým může procházet elektrický proud. Složení obvodu zahrnuje většinou zdroj napětí (např. baterii či zdroj v elektrické síti), vodiče zajišťující proudění elektronů a jednu nebo více součástek – například rezistory, kondenzátory, cívky, spínače či spotřebiče (žárovky, motory). Klíčová podmínka fungování obvodu spočívá v jeho uzavřenosti: pouze v uzavřeném obvodu může docházet ke kontinuálnímu toku elektrického proudu.
Chování proudů a napětí v elektrických obvodech popisuje řada fyzikálních zákonů, přičemž nejzákladnější jsou Ohmův zákon a Kirchhoffovy zákony. Ohmův zákon se formuluje jako U = R × I, kde U je napětí (ve voltech), I proud (v ampérech) a R odpor (v ohmech). Tento vztah umožňuje vypočítat jeden z parametrů, známe-li dva ostatní. Kirchhoffův první (uzlový) zákon říká, že součet proudů vstupujících do uzlu se vždy rovná součtu proudů vystupujících, což vyplývá ze zákona zachování náboje. Druhý (smyčkový) Kirchhoffův zákon pak stanoví, že součet napětí v uzavřené smyčce je nulový, což reflektuje zákon zachování energie.
Základy elektrických obvodů umožňují nejen popis jednoduchých zapojení, ale jsou také výchozím bodem ke složitějším konstrukcím, jakými jsou například zesilovače, oscilátory nebo logické členy v digitální technice. Studium těchto základů je klíčové pro další pochopení složitějších fyzikálních jevů i pro aplikace v technické praxi, v každodenním životě i v průmyslu. Znalost principů elektrických obvodů tak představuje důležitý předpoklad pro jakoukoli práci v oblasti strojírenství, elektrotechniky či elektroniky.
PhDr. Pavel Bartoš, LL.M., DBA (Evropská akademie vzdělávání / European Academy of education)