Elektrické obvody představují základní stavební kámen nejen elektrotechniky, ale i celé moderní společnosti, která je na elektrické energii závislá. Elektrický obvod je definován jako uzavřený systém, kterým prochází elektrický proud. Každý obvod se skládá z několika základních prvků. Nezbytnou součástí je zdroj elektrického napětí (například baterie nebo generátor), který dodává obvodu potřebnou energii. Dále se v obvodech setkáváme s vodiči, kterými je elektrická energie přenášena, a různými spotřebiči (rezistory, žárovky, motory) přeměňující elektrickou energii na jiné formy, například světlo nebo teplo.
Hlavními fyzikálními veličinami v obvodech jsou elektrický proud (I), napětí (U) a odpor (R). Elektrický proud je tok elektrických nábojů, vyjádřený v ampérech (A), a vzniká díky rozdílu elektrického potenciálu – napětí (volt, V) mezi dvěma body. Vztah mezi těmito veličinami udává základní zákon elektrických obvodů – Ohmův zákon, podle něhož je proud v obvodu přímo úměrný napětí a nepřímo úměrný odporu (I = U/R). Odpor je vlastnost materiálu omezující průchod proudu, jeho velikost je dána druhem použitých materiálů, jejich geometrií a okolními podmínkami, vyjadřuje se v ohmech (Ω).
Obvody dále rozlišujeme podle jejich konfigurace na sériové, paralelní a smíšené. V sériovém zapojení jsou spotřebiče řazeny za sebou – proud je pro všechny stejný, napětí se dělí. V paralelním zapojení je napětí na všech větvích stejné, proud se rozděluje podle odporů větví. Analýza složitějších obvodů využívá Kirchhoffovy zákony, které umožňují vypočítat rozdělení proudů a napětí v různých bodech obvodu. Elektrické obvody nacházejí široké uplatnění – od jednoduchých svítilen a domácích spotřebičů přes složité počítačové systémy a telekomunikační sítě až po průmyslovou automatizaci. Znalost principů jejich fungování tvoří základ pro další studium elektrotechniky i pochopení technologií, které nás obklopují.
PhDr. Pavel Bartoš, LL.M., DBA (Evropská akademie vzdělávání / European Academy of education)