Elektros grandinė yra įrenginys, kuris naudoja elektrą tam, kad atliktų užduotį, pvz., paleiskite vakuumą arba maitintų lempą. Grandinė yra uždara kilpa, sudaryta iš maitinimo šaltinio, laidų, saugiklio, apkrovos ir jungiklio. Elektra teka per grandinę ir tiekiama į objektą, kurį ji maitina, pvz., vakuuminį variklį arba elektros lemputę, po to elektra grąžinama atgal į pradinį šaltinį; ši grąžinama elektros energija leidžia grandinei išlaikyti elektros srovę. Yra trys elektros grandinių tipai: nuoseklioji grandinė, lygiagreti grandinė ir nuosekli lygiagreti grandinė; priklausomai nuo grandinės tipo, gali būti, kad elektra toliau tekės, jei grandinė nustotų veikti. Dvi sąvokos, Omo dėsnis ir šaltinio įtampa, gali turėti įtakos grandinėje tekančios elektros kiekiui, taigi ir elektros grandinės funkcionavimui.
Patogus abonementas
Daugumoje įrenginių, veikiančių elektra, yra elektros grandinė; prijungus prie maitinimo šaltinio, pvz., įjungus į elektros lizdą, elektra gali tekėti per įrenginio elektros grandinę ir grįžti į pradinį maitinimo šaltinį, kad būtų tęsiamas elektros srautas. Kitaip tariant, kai įjungiamas maitinimo jungiklis, elektros grandinė yra baigta ir srovė teka iš teigiamo maitinimo šaltinio gnybto, per laidą į apkrovą ir galiausiai į neigiamą gnybtą. Bet koks įrenginys, kuris sunaudoja grandine tekančią energiją ir paverčia ją darbu, vadinamas apkrova. Lemputė yra vienas iš apkrovos pavyzdžių; jis sunaudoja grandinės elektros energiją ir paverčia ją darbu – šiluma ir šviesa.
Grandinių tipai
Serijinė grandinė yra pati paprasčiausia, nes ji turi tik vieną galimą kelią, kuriuo gali tekėti elektros srovė; nutrūkus elektros grandinei, neveiks nė vienas apkrovos įtaisas. Skirtumas nuo lygiagrečių grandinių yra tas, kad jose yra daugiau nei vienas kelias elektrai tekėti, taigi, jei vienas iš kelių bus pažeistas, kiti keliai veiks toliau. Tačiau nuoseklioji lygiagreti grandinė yra pirmųjų dviejų derinys: kai kurios apkrovos prijungiamos prie nuoseklios grandinės, o kitos – prie lygiagrečių grandinių. Jei nutrūksta nuoseklioji grandinė, neveikia nė viena iš apkrovų, tačiau nutrūkus vienai iš lygiagrečių grandinių, ta lygiagreti grandinė ir nuoseklioji grandinė nustos veikti, o kitos lygiagrečios grandinės veiks toliau.
Ohmo įstatymas
Daugelis „įstatymų“ taikomi elektros grandinėms, tačiau Ohmo dėsnis tikriausiai yra labiausiai žinomas. Ohmo dėsnis teigia, kad elektros grandinės srovė yra tiesiogiai proporcinga jos įtampai ir atvirkščiai proporcinga jos varžai. Taigi, jei, pavyzdžiui, padidės įtampa, padidės ir srovė, o jei padidės varža, srovė mažės; abi situacijos tiesiogiai įtakoja elektros grandinių efektyvumą. Norint suprasti Omo dėsnį, svarbu suprasti srovės, įtampos ir varžos sąvokas: srovė yra elektros krūvio srautas, įtampa yra jėga, kuri varo srovę viena kryptimi, o varža yra objekto priešingybė turėti. per jį praeina srovė. Omo dėsnio formulė yra E = I x R, kur E = įtampa voltais, I = srovė amperais ir R = varža omais; pagal šią formulę galima analizuoti elektros grandinių įtampą, srovę ir varžą.
Šaltinio įtampa
Kita svarbi sąvoka, susijusi su elektros grandinėmis, šaltinio įtampa reiškia įtampos, kurią sukuria maitinimo šaltinis ir tiekiama grandinei, kiekį. Kitaip tariant, šaltinio įtampa priklauso nuo to, kiek elektros energijos gaus grandinė. Šaltinio įtampai įtakos turi elektros grandinės varžos dydis; tai taip pat gali turėti įtakos srovės dydžiui, nes srovę paprastai veikia ir įtampa, ir varža. Tačiau varža neturi įtakos įtampai ar srovėms, tačiau gali sumažinti elektros grandinių įtampą ir srovę.