Základní principy elektrických obvodů

Elektrické obvody představují základní stavební kámen moderní elektroniky a elektrotechniky. Jejich princip spočívá ve vedení elektrického proudu uzavřenou cestou, která propojuje elektrické zdroje, spotřebiče a další elektrické součástky. Elektrický proud, definovaný jako tok elektricky nabitých částic (nejčastěji elektronů), vzniká, pokud mezi dvěma body v obvodu existuje elektrické napětí a současně je tyto body možné elektricky propojit vodičem. Zdroje elektrického napětí, třeba baterie nebo akumulátory, poskytují potenciální rozdíl, který udržuje proud v obvodu.

Základem porozumění elektrickým obvodům jsou tři hlavní fyzikální veličiny: elektrické napětí (U), elektrický proud (I) a elektrický odpor (R). Jejich vztah popisuje Ohmův zákon, který ve své základní podobě říká, že proud tekoucí vodičem je přímo úměrný napětí na koncích vodiče a nepřímo úměrný jeho odporu (I = U/R). Dále je důležité znát Kirchhoffovy zákony, které rozšiřují pochopení elektrických obvodů: První Kirchhoffův zákon (zákon o proudu) říká, že součet proudů vstupujících do uzlu je roven součtu proudů z něj vystupujících. Druhý Kirchhoffův zákon (zákon o napětí) stanovuje, že v uzavřené smyčce je součet všech napěťových úbytů a elektromotorických napětí roven nule.

Elektrické obvody lze dělit podle zapojení prvků na sériové a paralelní. V sériovém zapojení proud postupně prochází všemi prvky za sebou; jejich odpory se sčítají a napětí se dělí dle odporů jednotlivých složek. V paralelním zapojení se všechny prvky připojují vedle sebe ke stejnému napětí; sdílejí napětí, ale proud se mezi nimi dělí. Tyto principy mají praktický význam například při konstrukci elektrických zařízení a sítí, kde správný návrh obvodů ovlivňuje jejich funkčnost, bezpečnost i účinnost. Znalost základních principů elektrických obvodů je klíčová pro každého, kdo se zabývá elektrotechnikou, a tvoří předpoklad pro pochopení komplexnějších elektronických systémů. 

PhDr. Pavel Bartoš, LL.M., DBA (Evropská akademie vzdělávání / European Academy of education)

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *