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.

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 obvodu 
Běžný elektrický obvod obsahuje tyto základní prvky:

 elektrický zdroj - mění vstupní energii (např. chemickou v případě galvanického či palivového článku nebo pohybovou v případě generátoru) na energii elektrickou
 elektrické vedení - slouží k přenosu elektrické energie od zdroje k spotřebiči, tvořeno dvěma či více vodiči navzájem oddělenými izolantem
 elektrický přístroj - slouží k ovládání obvodu (např. vypínač) nebo jeho ochraně před poruchovými stavy (např. pojistka)
 elektrický spotřebič - mění elektrickou energii na energii výstupní (např. světelnou v případě žárovky či LED diody nebo pohybovou v případě motoru)

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 zákony 

Ohmův zákon: , alternativní tvary:  .

 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 obvodů 

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

 elektrický zdroj
 elektrický vodič
 rezistor
 cívka
 kondenzátor
 spínač
 tlačítko
 žárovka
 LED
 dioda
 tranzistor
 tyristor
 ampérmetr
 voltmetr
 wattmetr

Odkazy

Reference

Související články 
 Elektřina a magnetismus
 Elektrotechnika
 Magnetický obvod
 Elektrotechnická stavebnice
 Elektrický stroj
 Elektrický přístroj

Externí odkazy 
 

Elektrotechnika