Elektriahel on seade, mis kasutab elektrit mingi ülesande täitmiseks, näiteks vaakumi käivitamiseks või lambi toiteks. Ahel on suletud ahel, mille moodustavad toiteallikas, juhtmed, kaitsme, koormus ja lüliti. Elekter voolab läbi ahela ja tarnitakse objektile, mida see toidab, näiteks vaakummootorisse või elektripirni, misjärel saadetakse elekter tagasi algallikasse; see elektri tagasipöördumine võimaldab ahelal hoida elektrivoolu voolamas. On olemas kolme tüüpi elektriahelaid: jadaahel, paralleelahel ja jada-paralleelahel; olenevalt vooluringi tüübist võib elektrivool jätkuda, kui vooluahel lakkab töötamast. Kaks kontseptsiooni, Ohmi seadus ja lähtepinge, võivad mõjutada vooluahelat läbiva elektrienergia hulka ja seega ka elektriahela toimimist.
Mugav tellimus
Enamik elektriga töötavaid seadmeid sisaldavad elektriahelat; kui see on ühendatud toiteallikaga, näiteks pistikupessa, võib elekter voolata läbi seadme elektriahela ja seejärel naasta algsele toiteallikale, et jätkata elektrivoolu. Teisisõnu, kui toitelüliti on sisse lülitatud, on elektriahel valmis ja vool liigub toiteallika positiivsest klemmist juhtme kaudu koormusele ja lõpuks negatiivsele klemmile. Iga seadet, mis tarbib vooluringi läbivat energiat ja muudab selle tööks, nimetatakse koormuseks. Lambipirn on üks näide koormusest; see tarbib vooluringist saadavat elektrit ja muudab selle tööks – soojuseks ja valguseks.
Vooluahelate tüübid
Jadaahel on kõige lihtsam, kuna sellel on ainult üks võimalik tee, mille kaudu elektrivool võib voolata; kui elektriahel on katki, ei tööta ükski koormusseade. Erinevus paralleelsete ahelatega on see, et need sisaldavad rohkem kui ühte teed elektrivooluks, nii et kui üks radadest on katki, jätkavad teised teed. Jada-paralleellülitus on aga kombinatsioon kahest esimesest: see seob osa koormustest jadaahelasse ja osa paralleelahelatesse. Kui jadaahel katkeb, ei tööta ükski koormus, kuid kui üks paralleelahelatest katkeb, lakkavad see paralleelahel ja jadaahel töötamast, samas kui teised paralleelsed ahelad jätkavad tööd.
Ohmi seadus
Paljud “seadused” kehtivad elektriahelate kohta, kuid Ohmi seadus on ilmselt kõige tuntum. Ohmi seadus ütleb, et elektriahela vool on otseselt võrdeline selle pingega ja pöördvõrdeline selle takistusega. Seega, kui näiteks pinge suureneb, siis suureneb ka vool ja kui takistus suureneb, siis vool väheneb; mõlemad olukorrad mõjutavad otseselt elektriahelate tõhusust. Ohmi seaduse mõistmiseks on oluline mõista voolu, pinge ja takistuse mõisteid: vool on elektrilaengu vool, pinge on jõud, mis juhib voolu ühes suunas ja takistus on objekti vastuseis sellele. vool seda läbib. Ohmi seaduse valem on E = I x R, kus E = pinge voltides, I = vool amprites ja R = takistus oomides; selle valemi abil saab analüüsida elektriahelate pinget, voolu ja takistust.
Allikas pinge
Teine oluline elektriahelate mõiste, allika pinge viitab pingele, mida toiteallikas toodab ja vooluringile rakendab. Teisisõnu, lähtepinge sõltub sellest, kui palju elektrit ahel vastu võtab. Allika pinget mõjutab elektriahela takistuse suurus; see võib mõjutada ka voolu suurust, kuna voolu mõjutavad tavaliselt nii pinge kui ka takistus. Vastupidavust ei mõjuta aga pinge ega vool, kuid see võib vähendada nii pinget kui ka voolutugevust elektriahelates.