Ein elektrischer Stromkreis ist ein Gerät, das Elektrizität verwendet, um eine Aufgabe auszuführen, z. B. ein Vakuum zu betreiben oder eine Lampe mit Strom zu versorgen. Der Stromkreis ist eine geschlossene Schleife, die aus einer Stromquelle, Drähten, einer Sicherung, einer Last und einem Schalter besteht. Strom fließt durch den Stromkreis und wird an das Objekt geliefert, das es mit Strom versorgt, wie z. B. den Vakuummotor oder die Glühbirne, wonach der Strom an die ursprüngliche Quelle zurückgesendet wird; Diese Stromrückführung ermöglicht es dem Stromkreis, den Stromfluss aufrechtzuerhalten. Es gibt drei Arten von elektrischen Schaltungen: die Reihenschaltung, die Parallelschaltung und die Reihen-Parallel-Schaltung; Je nach Art des Stromkreises kann es möglich sein, dass der Strom weiter fließt, sollte ein Stromkreis nicht mehr funktionieren. Zwei Konzepte, das Ohmsche Gesetz und die Quellenspannung, können die Strommenge, die durch einen Stromkreis fließt, und damit die Funktion eines Stromkreises beeinflussen.
Funktionsweise des Produkts
Die meisten Geräte, die mit Strom betrieben werden, enthalten einen Stromkreis; Bei Anschluss an eine Stromquelle, z. B. beim Einstecken in eine Steckdose, kann Strom durch den Stromkreis innerhalb des Geräts fließen und dann zur ursprünglichen Stromquelle zurückkehren, um den Stromfluss fortzusetzen. Mit anderen Worten, wenn ein Netzschalter eingeschaltet wird, ist der Stromkreis geschlossen und Strom fließt vom Pluspol der Stromquelle durch den Draht zur Last und schließlich zum Minuspol. Jedes Gerät, das die durch einen Stromkreis fließende Energie verbraucht und diese Energie in Arbeit umwandelt, wird als Last bezeichnet. Eine Glühbirne ist ein Beispiel für eine Last; es verbraucht den Strom aus einem Stromkreis und wandelt ihn in Arbeit um – Wärme und Licht.
Arten von Schaltungen
Eine Reihenschaltung ist die einfachste, weil sie nur einen möglichen Weg hat, auf dem der elektrische Strom fließen kann; Wenn der Stromkreis unterbrochen ist, funktioniert keines der Lastgeräte. Der Unterschied zu Parallelschaltungen besteht darin, dass sie mehr als einen Pfad für den Stromfluss enthalten. Wenn also einer der Pfade unterbrochen wird, funktionieren die anderen Pfade weiter. Eine Reihen-Parallel-Schaltung ist jedoch eine Kombination der ersten beiden: Sie verbindet einige der Lasten mit einer Reihenschaltung und andere mit Parallelschaltungen. Wenn die Reihenschaltung unterbrochen wird, funktioniert keine der Lasten, aber wenn eine der Parallelschaltungen unterbrochen wird, werden diese Parallelschaltung und die Reihenschaltung nicht mehr funktionieren, während die anderen Parallelschaltungen weiterarbeiten.
Ohm’sches Gesetz
Viele „Gesetze“ gelten für elektrische Schaltkreise, aber das Ohmsche Gesetz ist wahrscheinlich das bekannteste. Das Ohmsche Gesetz besagt, dass der Strom eines Stromkreises direkt proportional zu seiner Spannung und umgekehrt proportional zu seinem Widerstand ist. Wenn also beispielsweise die Spannung ansteigt, nimmt auch der Strom zu, und wenn der Widerstand zunimmt, nimmt der Strom ab; beide Situationen wirken sich direkt auf die Effizienz von Stromkreisen aus. Um das Ohmsche Gesetz zu verstehen, ist es wichtig, die Konzepte von Strom, Spannung und Widerstand zu verstehen: Strom ist der Fluss einer elektrischen Ladung, Spannung ist die Kraft, die den Strom in eine Richtung treibt, und Widerstand ist der Widerstand eines Objekts gegen Strom durch ihn fließen. Die Formel für das Ohmsche Gesetz lautet E = I x R, wobei E = Spannung in Volt, I = Strom in Ampere und R = Widerstand in Ohm; Diese Formel kann verwendet werden, um Spannung, Strom und Widerstand von Stromkreisen zu analysieren.
Quellenspannung
Ein weiteres wichtiges Konzept in Bezug auf elektrische Schaltungen, die Quellenspannung, bezieht sich auf die Spannungsmenge, die von der Stromquelle erzeugt und an die Schaltung angelegt wird. Mit anderen Worten, die Quellenspannung hängt davon ab, wie viel Strom ein Stromkreis erhält. Die Quellenspannung wird durch den Widerstandswert innerhalb des Stromkreises beeinflusst; es kann auch die Strommenge beeinflussen, da der Strom typischerweise sowohl von Spannung als auch von Widerstand beeinflusst wird. Der Widerstand wird jedoch nicht durch Spannung oder Strom beeinflusst, kann jedoch sowohl die Spannungs- als auch die Strommenge in elektrischen Schaltkreisen reduzieren.