Teorija kruga je skup tehnika koje se koriste za opisivanje protoka energije oko električne petlje. Teorija se sastoji od niza različitih zakona, ideja i definicija. To uključuje Ohmov zakon i Kirchhoffov zakon, koji opisuju odnos između struje, napona i otpora. U nekim slučajevima, tehnike se također mogu odnositi na hidraulične ili pneumatske krugove, koji uključuju tekućinu i plin. Električni krug se formira pomoću brojnih komponenti, kao što su baterije, žice, kondenzatori, otpornici i prekidači.
Električna struja, na mikroskopskoj razini, je tok elektrona oko strujnog kruga. Elektroni su negativno nabijene čestice. To je temeljni razlog zašto se “rad”, tj. naziv za energiju danu ili izvedenu na objektu u fizici, može prenositi električnim krugom. Teorija kola je skup zakona i tehnika koje omogućuju ljudima da osmisle sklopove za određene ciljeve i svrhe.
Svaki krug je izgrađen pomoću dvije vrste komponenti. One se nazivaju “aktivne” komponente, koje opskrbljuju energijom, i “pasivne komponente” koje koriste energiju. U slučaju teorije elektroničkih sklopova, aktivne komponente su obično baterije ili generatori.
Postoji niz pasivnih električnih komponenti koje su važne u teoriji strujnih kola. Osnovni “testni” krug obično se sastoji od baterije, pasivne komponente kao što je svjetiljka i promjenjivog otpornika. Promjenjivi otpornik može se podesiti u bilo kojem trenutku, što omogućuje variranje struje kroz komponentu. Ostale komponente koje se obično koriste u električnim krugovima uključuju diode, koje omogućuju protok struje u samo jednom smjeru, i kondenzatore, koji mogu pohraniti električni naboj i isprazniti ga kada je potrebno.
Kamen temeljac teorije krugova je Ohmov zakon, koji je jednostavna formula za utvrđivanje odnosa između struje, napona i otpora u krugu. Formula je napisana kao “struja jednaka naponu podijeljenom otporu”. Drugim riječima, otpor vodiča je neovisan o struji. Ova se formula često koristi u tehnikama za određivanje koliki bi otpor mogao biti potreban za postizanje određene razine struje.
Kirchhoffovi zakoni također su važan dio teorije strujnih kola. Postoji nekoliko zakona, od kojih svaki opisuje očuvanje energije i naboja u krugu. Zakoni očuvanja među najvažnijim su u fizici u cjelini, a Kirchhoffovi zakoni primjenjuju te opće principe na elektroničke sklopove.