Napetost in tok

1. Napetost in tok Napetost in tok sta ključna pojma za razumevanje elektronike, vendar precej težavna za razumevanje, ker jih ne moremo direktno videti.

2. Napetost je vzrok, tok je posledica. Napetost poizkuša ustvariti tok, in tok bo tekel če je tokokrog sklenjen. Napetost včasih primerjamo z silo elektrike, v resnici ni sila vendar si tako lažje predstavljamo dogajanje. Lahko imamo napetost brez toka, toda tok ne more teči brez napetosti.   Napetost in tokStikalo je zaprto, tokokrog je sklenjen, tok lahko teče. Napetost brez tokaStikalo je odprto, tokokrog je prekinjen, tok ne more teči. Brez napetosti ni toka Brez baterije ni vira napetosti torej tudi tok ne teče.

3. Električna Napetost, U [ V ] • Napetost je količina energije ki jo nosi naboj-elektron (1eV ≈ 1,602 · 10-19J) ali koliko dela je potrebno opraviti za premik naboja po neki poti v električnem polju. • Napetost je energija na enoto naboja. • Za napetost rečemo tudi da je razlika potencialov, vendar to v elektroniki redko uporabljamo. • Napetost zahotavlja baterija (ali napetostni vir – "usmernik") 1 J=2.77777777778E-7kWh

4. Napetost pada (se zmanjšuje) na komponentah - elementih, v povezavah (žicah) pa ne? • Govorimo o napetosti na elementih. • Napetost merimo v voltih, V. • Napetost merimo z voltmetri, ki jih priključimo paralelno. • V enačbah napetost označimo z znakom U (Unterschied - razlika) . • Angleško V ali E (voltage, Electromotiveforce)

5. Napetost v točki ter "masa" 0V (nič voltov) • Napetost je razlika potencialov med dvema točkama, vendar v se v elektroniki pogosto sklicujemo na napetost v točki kar pomeni razliko potencialov v opisovani točki ter referenčno točko pri 0V ("maso"). • "Masa" (0V) je lahko katera koli točka v vezju, vendar navadno zanjo izberemo negativni priključek baterije ali napetostnega vira. V načrtih pogosto vidimo to točko označeno z 0V ali z Za predstavo si lahko pomagamo z analogijo nadmorskih višin, ničta točka je višina morja in vse nadmorske višine so merjene od te točke. "Masa" v električnem vezju je kot višina morja.

6. "Masa", ozemljitev in dvojno napajanje • Nekatera vezja zahtevajo dvojno napajanje s tremi priključki, kot je prikazano na shemi - načrtu. Za takšno vezje navadno izberemo maso srednji (skupni) priključek obeh baterij – napajalnikov. • Kadar referenčno točko 0V označimo z želimo poudariti da je ta masa tudi ozemljena – povezana na ozemljitveni vodnik, ki je fizično zakopan v zemljo nekje v bližini naše stavbe. • V kompleksnih vezjih simbol za maso in/ali ozemljitev uporabljamo za označitev ničelnih potencialov čeprav med njimi ne rišemo vseh povezav. S tem dobimo preglednejšo shemo. Te povezave v dejanskem vezju vsekakor obstajajo. • Shema – načrt prikazuje dvojno napajanje z +9V ter -9V priključkom ter srednjim ozemljenim priključkom z 0V.

7. Električni Tok, I [ A ] • Tok je množina premikajočega naboja is • Tok se ne "porabi" izgubi, kar teče v komponento mora teči tudi ven. • Govorimo o toku skozi "čez" komponento. • Tok merimo v amper-ih , A. • Merimo ga z amper-metrom priključenim v serijo (serijska vezava).Za takšno povezavo moramo prekiniti tokokrog in priključiti ampermeter čez prekinitev. • V enačbah tok označujemo z črko I  (intensityofcurrent) 1A (1 amper) je za elektroniko kar velik tok, zato pogosto uporabljamo mili ampere mA. m (mili) pomeni tisočinka 1mA = 0.001A, ali 1000mA = 1A Potreba po prekinitvi tokokroga serijske vezave potrebne za meritev toka je po navadi težko izvedljiva. Večino testiranj v elektroniki izvedemo z voltmetri.

8. Napetost in tok na komponentah vezanih v serijo. • Napetosti na komponentah vezanih v serijo se seštevajo (delijo) • Tok ostaja enak skozi vse komponente vezane v serijo. • Na primeru se 4V na uporu ter 2V na LED diodi seštejeta in sta enaki napajalni napetosti 6V • Tok skozi VSE elemente je enak 20mA.

9. Napetost in tok na komponentah vezanih paralelno. • Na paralelno vezanih komponentah je napetost enaka.  • Tok pa se sešteva (deli). • Na primeru je na vseh elementih 6V. • 30mA skozi upor in 60mA skozi žarnico tvorita seštevek 90mA skozi baterijo.