Belangrijke formules in de elektronica - dummies

Een deel van Electronics voor Dummy's Cheat Sheet

Met slechts een handvol basis wiskundige formules, kun je ver komen in het analyseren van de gang van zaken in elektronische circuits en bij het kiezen van waarden voor elektronische componenten in circuits die u ontwerpt.

Wet van Ohm en de wet van Joule

De wet van Ohm en de wet van Joule worden vaak gebruikt in berekeningen die elektronische schakelingen behandelen. Deze wetten zijn eenvoudig, maar als je voor de ene of de andere variabele probeert op te lossen, is het gemakkelijk om ze in verwarring te brengen. De volgende tabel geeft enkele algemene berekeningen met de wet van Ohm en de wet van Joule. In deze berekeningen:

V = spanning (in volt)

I = stroom (in ampère)

R = weerstand (in ohm)

P = vermogen (in watt)

onbekend Waarde	Formule
Spanning	V = I x R
Stroom	I = V / R
Weerstand	R = V / I
Stroom	P = V x I of P = V 2 / R of P = I 2 R

Equivalente weerstands- en capaciteitformules

Elektronische circuits kunnen weerstanden of condensatoren in serie, parallel of een combinatie bevatten. U kunt de equivalente waarde van weerstand of capaciteit bepalen met behulp van de volgende formules:

Weerstanden in serie:

Weerstanden parallel:

of

Condensators in serie:

of

Gelijkstroomcondensatoren:

Kirchhoff's stroom- en spanningswetten

Kirchhoff's circuitwetten worden vaak gebruikt om te analyseren wat er aan de hand is in een gesloten circuit. Op basis van het principe van energiebesparing stelt Kirchhoffs huidige wet (KCL) dat, op elk knooppunt (knooppunt) in een elektrisch circuit, de som van de stromen die naar dat knooppunt stromen gelijk is aan de som van de stromen die uit dat knooppunt stroomt, en Kirchhoff's Voltage Law (KVL) stelt dat de som van alle spanningsdalingen rond een circuitlus gelijk is aan nul.

Voor het afgebeelde circuit vertelt de wet van Kirchhoff het volgende:

KCL: I = I ₁ + I ₂

KVL: V _batterij - V _R - V _LED = 0, of V _batterij = V _R + V _LED

Berekening van de RC-tijdconstante

In een weerstandscondensator (RC) -circuit duurt het een bepaalde hoeveelheid tijd voordat de condensator de voedingsspanning laadt en vervolgens, eenmaal volledig opgeladen, om te ontladen tot 0 volt.

Circuitontwerpers gebruiken RC-netwerken om eenvoudige timers en oscillators te produceren omdat de oplaadtijd voorspelbaar is en afhankelijk is van de waarden van de weerstand en de condensator. Als je R (in ohm) vermenigvuldigt met C (in farads), krijg je wat bekend staat als de RC-tijdconstante van je RC-circuit, gesymboliseerd door T:

Een condensator laadt en ontlaadt bijna volledig na vijf keer de RC-tijdconstante, of 5 RC .Nadat het equivalent van één tijdconstante is verstreken, zal een ontladen condensator ongeveer tweederde van zijn capaciteit laden, en een geladen condensator zal bijna tweederde van de weg ontladen.