====== Напряжение и ток ======

Для того, чтобы электронный компонент совершал полезную работу: лампа — горела, двигатель — вращался,
через него должен протекать электрический //ток//.

Ток создаётся электрическим потенциалом. Если сравнивать течение тока и течение жидкости,
то электрический потенциал — это напор, а ток — это струя воды.
Наличие потенциала самого по себе не достаточно для создания тока.

Во-первых, необходим проводник по которому ток будет течь. Например: медный провод. Если проводника
нет, потенциал «утыкается» в воздух, а воздух очень хорошо препятствует течению электричества. Это
аналогично тому, что вода не будет течь пока закрыт кран: давление есть — течения нет. Материалы,
не позволяющие току течь называются //диэлектриками//. Позволяющие течь — //проводниками//. Позволяющие при
одних условиях и не позволяющие при других — //полупроводниками//.

Во-вторых, необходима //разность потенциалов//. Ведь если с двух концов водопроводной трубы будет одинаковый
напор, каким бы сильным он не был — течения внутри не будет. То же самое и с электричеством.
Разность потенциалов называют //напряжением//.

Потенциал и напряжение (обозначаются буквой //U// или //V//) мерятся в вольтах; сила тока (обозначается буквой //I//) или просто ток — в амперах.
В микроэлектронике обычно используются напряжения от долей вольт до десятков вольт
и силы тока от долей миллиампер (мА) до сотен миллиампер.

По договорённости считается, что ток течёт в направлении от плюса к минусу.
По аналогии как вода течёт из области высокого давления к пустому концу трубы.
На самом деле, какое направление положительное, а какое отрицательное — условность. Исторически
так сложилось, что открытие отрицательно заряженных электронов, которые и формируют ток,
было сделано уже после того, как все договорились, что считать положительным течением
тока. Поэтому в силу той ошибки на практике ситуация такова: говорят, что ток течёт из точки
А в точку Б, хотя на физическом уровне электроны мчатся от точки Б к точке А. Чтобы не путаться, нужно
запомнить: в схемотехнике никто не вспоминает куда перемещаются электроны, положительное течение тока —
это течение из точки с большим потенциалом в точку с меньшим; в направлении тока перемещаются
//положительные заряды//. Да, они виртуальные, их не бывает на самом деле, но так удобнее.

Точку цепи, предоставляющую неограниченную возможность возврата/слива отработавших зарядов называют
//землёй// (Ground, GND). Не нужно понимать «землю» в буквальном смысле. Ей может быть и отрицательный полюс
батарейки, и корпус автомобиля, и, действительно, планета Земля. Для удобства считают, что земля — это потенциал
в 0 В. Все остальные потенциалы считают относительно неё. Кроме того, в схемотехнике практически не пользуются
понятием электрического потенциала: говорят, что напряжение в определённой точке составляет 12 В,
на самом деле имеют в виду, что разность потенциалов между ней и землёй составляет 12 В.

===== Источники питания =====

Проходя по цепи, электрическая энергия расходуется: часть её идёт на совершение полезной работы, часть теряется, превращаясь в тепло. Чтобы устройство работало постоянно, требуется сила, которая бы удерживала напряжение в цепи. Её называют //ЭДС// (электродвижущая сила, electromotive force, EMF), а создают её источники питания. Примером компонента с ЭДС являются: обычные батарейки, солнечные батареи, трансформатор в блоке питания, моторчик вращаемый хомяком в колесе.

На схемах источник питания может указываться как в явном виде, собственным символом, так и в неявном: обозначается ноль контакт входного напряжения и земля без акцента на то, откуда энергия возьмётся. Таким образом, следующие схемы эквивалентны:

{{ :схемотехника:voltage-current.png?nolink& |}}
===== Мощность =====

Мощность — это количество переносимой энергии за единицу времени. Переносимая
электрическая энергия обычно трансформируется конечными устройствами в другие формы: тепло, свет, звук и т.д.
Единица измерения мощности — Ватт. Мощность //P// рассчитывается по формуле:

<latex>$ P = U \cdot I $</latex>

Различные компоненты расчитаны на разную мощность. Обычно в документации на компонент указывается при 
каком напряжении он работает и какой ток при этом потребляет. Есть компоненты, которые «возьмут» только
то количество тока, которое им необходимо; есть те, которые будут гореть и плавиться, но заберут всё, что дают.

Предоставить нужное количество энергии в нужный момент в определённое место цепи — одна из главных задач разработчика схемы. Реализуется это с помощью соединения базовых компонентов (таких как, например, [[схемотехника:резисторы|резисторы]] и [[схемотехника:транзисторы|транзисторы]]) в типовые, шаблонные схемы.