Električno vezje je naprava, ki uporablja električno energijo za opravljanje naloge, kot je zagon vakuuma ali napajanje svetilke. Vezje je zaprta zanka, ki jo tvorijo vir napajanja, žice, varovalka, obremenitev in stikalo. Električna energija teče skozi tokokrog in je dostavljena do predmeta, ki ga napaja, kot je vakuumski motor ali žarnica, po katerem se električna energija pošlje nazaj v prvotni vir; ta povratek električne energije omogoča vezju, da vzdržuje električni tok. Obstajajo tri vrste električnih tokokrogov: zaporedno vezje, vzporedno vezje in zaporedno vzporedno vezje; odvisno od vrste vezja je morda možno, da električna energija še naprej teče, če vezje preneha delovati. Dva koncepta, Ohmov zakon in izvorna napetost, lahko vplivata na količino električne energije, ki teče skozi vezje, in s tem na to, kako dobro deluje električni tokokrog.
Kako deluje
Večina naprav, ki delujejo na elektriko, vsebuje električni tokokrog; ko je priključen na vir energije, na primer vtičnico v električno vtičnico, lahko električna energija teče skozi električni tokokrog v napravi in se nato vrne v prvotni vir energije, da nadaljuje pretok električne energije. Z drugimi besedami, ko je stikalo za napajanje vklopljeno, je električni tokokrog končan in tok teče od pozitivnega priključka vira napajanja, skozi žico do bremena in končno do negativnega terminala. Vsaka naprava, ki porablja energijo, ki teče skozi vezje, in to energijo pretvori v delo, se imenuje obremenitev. En primer obremenitve je žarnica; porablja elektriko iz vezja in jo pretvarja v delo – toploto in svetlobo.
Vrste vezij
Zaporedno vezje je najpreprostejše, ker ima samo eno možno pot, po kateri lahko teče električni tok; če je električni tokokrog prekinjen, nobena od naprav za obremenitev ne bo delovala. Razlika pri vzporednih vezjih je v tem, da vsebujejo več kot eno pot za pretok električne energije, tako da, če je ena od poti prekinjena, bodo druge poti še naprej delovale. Zaporedno vzporedno vezje pa je kombinacija prvih dveh: nekatere obremenitve priklopi na zaporedno vezje, druge pa na vzporedna vezja. Če se zaporedno vezje prekine, nobena od obremenitev ne bo delovala, če pa se eno od vzporednih vezij prekine, bosta to vzporedno vezje in zaporedno vezje prenehala delovati, medtem ko bodo ostala vzporedna vezja še naprej delovala.
Ohmov zakon
Za električna vezja velja veliko “zakonov”, vendar je Ohmov zakon verjetno najbolj znan. Ohmov zakon pravi, da je tok električnega tokokroga neposredno sorazmeren z njegovo napetostjo in obratno sorazmeren z uporom. Torej, če se napetost poveča, na primer, se bo povečal tudi tok, in če se upor poveča, se tok zmanjša; obe situaciji neposredno vplivata na učinkovitost električnih vezij. Da bi razumeli Ohmov zakon, je pomembno razumeti pojme toka, napetosti in upora: tok je tok električnega naboja, napetost je sila, ki poganja tok v eno smer, upor pa je nasprotje predmeta tok teče skozi njega. Formula za Ohmov zakon je E = I x R, kjer je E = napetost v voltih, I = tok v amperih in R = upor v ohmih; to formulo je mogoče uporabiti za analizo napetosti, toka in upora električnih tokokrogov.
Napetost vira
Drug pomemben koncept v zvezi z električnimi vezji se napetost vira nanaša na količino napetosti, ki jo proizvaja vir napajanja in se nanaša na vezje. Z drugimi besedami, napetost vira je odvisna od tega, koliko električne energije bo prejel vezje. Na napetost vira vpliva količina upora v električnem tokokrogu; lahko vpliva tudi na količino toka, saj na tok običajno vplivata tako napetost kot upor. Na upornost pa ne vplivata napetost ali tok, lahko pa zmanjša količino napetosti in toka v električnem tokokrogu.