Električni krug je uređaj koji koristi električnu energiju za obavljanje zadatka, kao što je pokretanje vakuuma ili napajanje svjetiljke. Krug je zatvorena petlja koju čine izvor napajanja, žice, osigurač, opterećenje i prekidač. Električna energija teče kroz strujni krug i dostavlja se objektu koji napaja, kao što je vakuumski motor ili žarulja, nakon čega se električna energija šalje natrag u izvorni izvor; ovaj povrat električne energije omogućuje krugu da održava struju struje. Postoje tri vrste električnih krugova: serijski, paralelni i serijski paralelni; ovisno o vrsti kruga, može biti moguće da struja nastavi teći ako krug prestane raditi. Dva koncepta, Ohmov zakon i napon izvora, mogu utjecati na količinu električne energije koja teče kroz krug, a time i na to koliko dobro električni krug funkcionira.
Kako radi
Većina uređaja koji rade na struju sadrže električni krug; kada je spojen na izvor napajanja, kao što je priključen na električnu utičnicu, električna energija može proći kroz električni krug unutar uređaja, a zatim se vratiti na izvorni izvor napajanja, kako bi nastavio protok električne energije. Drugim riječima, kada je prekidač za napajanje uključen, električni krug je završen i struja teče od pozitivnog terminala izvora napajanja, kroz žicu do opterećenja i konačno do negativnog terminala. Svaki uređaj koji troši energiju koja teče kroz strujni krug i pretvara tu energiju u rad naziva se opterećenje. Žarulja je jedan primjer opterećenja; on troši električnu energiju iz strujnog kruga i pretvara je u rad – toplinu i svjetlost.
Vrste sklopova
Serijski krug je najjednostavniji jer ima samo jedan mogući put kojim električna struja može teći; ako je električni krug prekinut, nijedan uređaj za opterećenje neće raditi. Razlika s paralelnim krugovima je u tome što oni sadrže više od jednog puta za strujanje, pa ako je jedan od putova prekinut, ostali putovi će nastaviti raditi. Međutim, serijski paralelni krug kombinacija je prva dva: priključuje neke od opterećenja na serijski krug, a druge na paralelne krugove. Ako se serijski krug prekine, niti jedno opterećenje neće funkcionirati, ali ako se prekine jedan od paralelnih krugova, taj paralelni i serijski krug će prestati raditi, dok će ostali paralelni krugovi nastaviti raditi.
Ohmov zakon
Mnogi “zakoni” vrijede za električne krugove, ali Ohmov zakon je vjerojatno najpoznatiji. Ohmov zakon kaže da je struja električnog kruga izravno proporcionalna njegovom naponu, a obrnuto proporcionalna njegovom otporu. Dakle, ako se napon poveća, na primjer, i struja će se povećati, a ako se poveća otpor, struja će se smanjiti; obje situacije izravno utječu na učinkovitost električnih krugova. Da bismo razumjeli Ohmov zakon, važno je razumjeti pojmove struje, napona i otpora: struja je tok električnog naboja, napon je sila koja pokreće struju u jednom smjeru, a otpor je suprotstavljanje objekta koji ima struja prolazi kroz njega. Formula za Ohmov zakon je E = I x R, gdje je E = napon u voltima, I = struja u amperima i R = otpor u omima; ova se formula može koristiti za analizu napona, struje i otpora električnih krugova.
Izvorni napon
Drugi važan koncept u pogledu električnih krugova, napon izvora odnosi se na količinu napona koju proizvodi izvor napajanja i primjenjuje na krug. Drugim riječima, napon izvora ovisi o tome koliko električne energije će krug primiti. Na napon izvora utječe količina otpora unutar električnog kruga; također može utjecati na količinu struje, budući da na struju obično utječu i napon i otpor. Međutim, na otpor ne utječu napon ili struja, ali može smanjiti količine i napona i struje u električnim krugovima.