Źródła napięcia

Źródła napięcia jakie na tym etapie będą nas interesować to głównie baterie, są niedrogie, bezpieczne i dzięki nim wykonamy w przyszłości kilka prostych układów.

Aby poprawnie używać źródeł napięcia należy zrozumieć czym jest rzeczywisty i umowny kierunek prądu. Najprościej zobrazować to rysunkiem.

Ogólnie przyjętym kierunkiem jest kierunek umowny zakładający że prąd ''płynie'' przez obwód od plusa do minusa. W rzeczywistości to elektrony są nośnikami ładunku elektrycznego i to one poruszają się w stronę większego potencjału. Jest to wyjaśnienie naprawdę uproszczone, nie jest w 100% zgodne z prawdą, odnosi się przede wszystkim do metali gdzie nośnikami  ładunku są właśnie elektrony. Sprawa komplikuje się z takimi materiałami jak półprzewodniki ale na ten czas przedstawione wyżej wyjaśnienie zupełnie nam wystarczy.

Oprócz baterii źródłami napięciowymi są także: akumulatory, ogniwa galwaniczne czy ogniwa termiczne natomiast nas będą na razie interesowały tylko baterie.  

Prawo Ohma

Elementarnym prawem w elektronice jest prawo Ohma, to dzięki niemu możemy wyliczać prądy i dobierać odpowiednią rezystancję. Wzór jest bardzo prosty U=I*R gdzie U - napięcie w voltach, I - prąd w amperach, R - rezystancja w Ω.

 Prawo Ohma po przekształcenia można zapisać także na inny sposób którego wykorzystanie czasami może się przydać natomiast najważniejsze aby znać podstawową formę czyli U=I*R, drugi wariant to U=I/G. Co to jest to G? jest to konduktancja mierzona w S-simensach, odwrotność rezystancji, G=I/R, tak jak rezystancja obrazuje oporność tak konduktancja obrazuje przewodność. Można zauważyć zależność że im większa rezystancja to oporność jest większa i tym mniejsza jest konduktancja, i odwrotnie im większa jest konduktancja tym większa jest przewodność i mniejszy opór elektryczny.
Znając już wygląd prawa Ohma możemy umówić dwie pozostałe wartości, czyli prąd i napięcie. Zaczniemy od napięcia.
napięcie jest to w skrócie mówiąc różnica potencjałów między 2 biegunami (szczegóły na temat
napięcia i jego źródłem omówię w następnym wpisie), to przede wszystkim ono warunkuje wartość prądu jaki możemy utrzymać oraz wydzieloną moc (mocą zajmiemy się w przyszłości). Napięcie pojawia się między dwoma zaciskami, w źródłach napięcia stałego np. w baterii jest to po prostu + i -, w baterii 1,5V to właśnie między nimi występuję to napięcie 1,5V.
 Znając napięcie jakim dysponujemy możemy dobrać wartość prądu jaki popłynie w obwodzie właśnie dzięki prawu Ohma. Co to jest prąd? prąd jest to uporządkowany ruch elektronów wywołany różnicą potencjałów, czyli naszym napięcie.
 Jak dobrać interesujący nas prąd? Robi się to bardzo prosto, musimy dobrać odpowiednią rezystancję. Załóżmy, że mamy baterię 12V i chcemy aby w naszym obwodzie popłynął prąd 20mA, przekształcając prawo Ohma na postać R=U/I podstawiamy: R=12v/20mA, z działania wynika że R=600Ω. Tak więc aby otrzymać prąd 20mA przy zasilaniu 12V musimy do obwody podłączyć opornik o wartości zbliżonej do 600Ω. 
Dzisiejszy post ma na celu wdrożenie do liczenia prądów i napięć w obwodach, jak to się dokładnie robi opisze na pewno niedługo, tak jak napisałem wyżej kolejny post będzie na temat źródeł napięcia prądu stałego, i dlaczego w elektronice prąd płynie od + do - skoro jak wiadomo biegun dodatni odpycha elektrony a w następnym weźmiemy się w końcu za liczenie obwodów prądu stałego.