Elektrický obvod

Elektrický obvod je vodivé spojení elektrických prvků, a to jak vodivých, např. odporů, kondenzátorů či cívek, tak polovodivých, např. diod či tranzistorů, přerušitelné pomocí spínačů. Tyto prvky vytváří (polo)vodivou cestu pro přenos elektrické energie a splňují funkce, které jsou od obvodu požadovány (např. zesilování signálu, vytváření oscilací apod.). Může být nepatrný jako mikročip, nebo může zahrnovat celou elektrickou síť. Obvod se může skládat z jednotlivých (tzv. diskrétních) prvků nebo celých integrovaných obvodů.

Příklad schématu nejjednoduššího uzavřeného elektrického obvodu

Pokud je vodivá dráha tvořená elektrickým obvodem uzavřená, pak se hovoří o uzavřeném elektrickém obvodu. Je-li vodivá dráha obvodu přerušena, např. otevřeným spínačem, pak se mluví o otevřeném elektrickém obvodu.

Základní části elektrického obvoduEditovat

 
Elektrický obvod

Běžný elektrický obvod obsahuje tyto základní prvky:[1]

Typickým příkladem jednoduchého elektrického obvodu může být baterie, dva vodiče, vypínač a žárovka. Ve většině případů je situace mnohem komplikovanější, protože běžný spotřebič se může skládat z desítek, stovek nebo tisíců součástek, z nichž mnohé mohou uvnitř realizovat komplikovaná zapojení skládající se ze stovek, tisíců nebo i milionů prvků. Elektrický obvod rovněž často obsahuje více zdrojů (např. bateriové spotřebiče připojitelné na síť) a více vypínačů pro odpojování a přepojování různých funkčních celků.

Základní zákonyEditovat

 
Zapojení obvodu

Ohmův zákon:  , alternativní tvary:  ,  .[2]

  • Odpor prvku obvodu je roven podílu napětí na daném prvku a proudu, který skrze něj protéká.
    • Vodič, nebo např. sepnutý vypínač, má (hypoteticky) nulový odpor, nevzniká na něm tedy žádný úbytek napětí.
    • Izolant, nebo např. rozepnutý vypínač má (hypoteticky) nekonečný odpor, neprotéká jím tedy žádný proud.
    • Rezistor (např. elektrické topení) vytváří v důsledku procházejícího proudu úbytek napětí a mění elektrickou energii na tepelnou.

Elektrický výkon:  , alternativní tvary:  

Kirchhoffovy zákony:

  • 1. Orientovaný součet proudů kolem uzlu je nulový:  , tj. součet proudů vstupujících do uzlu je roven součtu proudů vystupujících z uzlu (tj. proud se nikde nehromadí).
  • 2. Orientovaný součet napětí kolem obvodu je nulový:  .
  • Z Kirchhoffových zákonů vyplývají zákonitosti pro řazení prvků v obvodu:
    • V případě sériového zapojení protéká všemi prvky stejný proud a součet úbytků napětí na spotřebičích se rovná napětí zdroje.
    • V případě paralelního zapojení je na všech prvcích stejné napětí a součet proudů tekoucích do spotřebičů se rovná proudu odebíranému ze zdroje.

Theveninova věta: Jakékoli propojení zdrojů a rezistorů s dvěma vývody je elektricky ekvivalentní ideálnímu napěťovému zdroji zapojenému sériově s jediným rezistorem. Nortonova věta: Jakékoli propojení zdrojů a rezistorů s dvěma vývody je elektricky ekvivalentní ideálnímu proudovému zdroji zapojenému paralelně s jediným rezistorem.

Prvky elektrických obvodůEditovat

 
Základní schematické značky

Pro zakreslení elektrického obvodu slouží schéma zapojení, ve kterých má každý elektrický prvek svou značku, např.:

OdkazyEditovat

ReferenceEditovat

  1. VRÁNA, Václav; KOLÁŘ, Václav. Elektrické přístroje [online]. Ostrava: Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2006 [cit. 2022-05-08]. Dostupné online. 
  2. VLČEK, Jiří. Jednoduchá elektrotechnika. [s.l.]: [s.n.], 2005. ISBN 999-00-001-7423-2. 

Související článkyEditovat

Externí odkazyEditovat