Daži cilvēki uzskata, ka elektrisko likumu un formulu mācīšanās ir tukša laika tērēšana, ja iet runa par audioiekārtas uzstādīšanu automašīnā. Galu galā meistars nosaka kabeļa diametru, iezemējuma vietu un novērš audiosistēmas troksni bez jebkādām formulām un matemātikas. Praktiskā pieredze ir neaizvietojama lieta! Tomēr zināšanas palīdzēs Jums pašiem praktiski saprast, ja dotā vada kalibrs ir pārāk mazs vai uzstādītās audiosistēmas trokšņu iemeslus. Elektrotehnikas pamatu zināšana ļaus loģiski atrast kļūdu un to ātri novērst.

Pirms ķerties pie matemātiskiem vienādojumiem, kuri ir sastopami elektrotehnikā, īsumā jāizstāsta par diviem strāvas veidiem, kuri ir sastopami darbā ar auto audiosistēmām. Tā ir maiņstrāva un līdzstrāva.

Maiņstrāva ir elektriskā strāva, kurā periodiski mainās polaritāte (t.i., pāriet no pozitīvā uz negatīvo). Maiņstrāvas ķēdē elektronu plūsma maina savu virzienu katru pusperiodu. Periodisko izmaiņu (svārstību) ātrums saucas frekvence un tiek mērīta Hercos – 1Hz atbilst 1 svārstībai 1 sekundē.

Maiņstrāva (AC) – baro skaņas signāla kanālu, sāk savu ceļu audioiekārtas galvā (automagnetolā), tālāk caur signālu apstrādes procesoru nonāk pastiprinātājā, kur tiek pastiprināta līdz nepieciešajam līmenim un beidz savu ceļu skaļruņa skaņas spolē, kura iekustina membrānu.

Līdzstrāva (DC) – tā ir strāva, ar kuru tiek baroti visi iepriekšminētie audiosistēmas komponenti un visas automašīnas elektriskās ierīces.

Elektriskā strāva. Uzlādētajām daļiņām kustoties vadītājā, notiek elektriskā lādiņa pārnešana no vienas vietas uz citu. Tomēr, ja uzlādētās daļiņas veiks nekārtīgu siltuma kustību, kā piemēram, elektroni metālā, tad lādiņa pārnešana nenotiks. Elektriskais lādiņš pārvietojas pa vadītāju tikai tādā gadījumā, ja līdztekus elektronu haotiskajai kustībai, notiks arī sakārtota kustība. Šādā gadījumā saka, ka tiek padota elektriskā strāva. Par elektrisko strāvu sauc uzlādēto daļiņu (jonu vai elektronu) sakārtotu kustību.

Elektriskai strāvai ir noteikts virziens. Par elektriskās strāvas klātbūtni var spriest pēc tām darbībām vai parādībām, kas to pavada.

Pirmkārt, vadītājs, pa kuru plūst strāva, sakarst.

Otrkārt, elektriskā strāva var izmainīt vadītāja ķīmisko sastāvu.

Treškārt, strāva tā vai savādāk ietekmē blakus plūstošās strāvas, vadītājus un samagnetizētus ķermeņus.

Ja ķēdei tiek pievadīta elektriskā strāva, tad tas nozīmē, ka pa visu vadītāja šķērsgriezumu visu laiku tiek pārnesti elektriskie lādiņi. Lādiņš, kurš ir pārvietots noteiktā laika posmā, saucas strāvas stiprums. Ja strāvas stiprums ar laiku nemainās, tad to sauc par pastāvīgo. Strāvas stiprumu mēra Ampēros.

Lai radītu un uzturētu uzlādētu daļiņu kustību, nepieciešams spēks, kas uz tām iedarbotos noteiktā virzienā. Ja šis spēks pārstās darboties, tad strāvas padeve tiks pārtraukta. Šo spēku pieņemts saukt par elektrisko lauku vai elektriskā lauka spriegumu, kurš rada potenciālu dažādību katrā vadītāja galā un nodrošina vadītāju kustību. Kad potenciālu dažādība (spriegums) ar laiku nemainās, tad vadītājā ir pastāvīga elektriskā strāva. Jo lielāks spriegums, jo lielāks strāvas stiprums. Atkarību starp strāvas stiprumu un spriegumu izsaka Oma likums:

I=U/R

Strāvas stiprums I ir tieši proporcionāls pieliktajam spriegumam U un apgriezti proporcionāls vadītāja pretestībai R. Pretestība ir vadītāja galvenais elektriskais parametrs. No pretestības ir atkarīgs strāvas stiprums ar noteiktu spriegumu. Pretestība tiek mērīta Omos. Vadītājam ir pretestība 1 Oms, ja pie potenciālu dažādības 1 V strāvas stiprums tajā būs 1 A. Vadītāja pretestība ir kā pretošanās pa to plūstošajai elektriskajai strāvai. Vadītāja pretošanās rezultāts ir tā sasilšana. Vadītāja pretestību ietekmē tā garums un šķērsgriezums. Jo lielāks garums un mazāks vadītāja šķērsgriezums, jo lielāka pretestība.

Oma likums. Šis likums ir viens no pašiem galvenajiem elektrotehnikas likumiem. Oma likums apraksta attiecības starp strāvas stiprumu, spriegumu un pretestību. Apskatīsim tuvāk šos parametrus un to, kā tie tiek izmantoti auto elektrotehnikā.

Spriegums ir elektriskais spiediens, kurš virza uzlādētās daļiņas kontūrā.

Strāva – tas ir ātrums (intensitāte), ar kādu plūst elektroni caur vadītāju. Elektriskā pretestība nosaka elektrisko vadītspēju, kura piemīt vadītājam. Zemāka vadītspēja izrāda lielāku pretestību elektrības plūsmai. Vada pretestība tiek noteikta ar materiāla elektriskās vadītspējas, tā šķērsgriezuma un garuma attiecībām. Nākamās formulas izriet automātiski no Oma likuma:

I=U/R strāvas stiprums (Ampēri)

U=IxR spriegums (Volti)

R= U/I pretestība (Omi)

Atbilstoši Oma likumam, ja Jūs vēlaties strāvas stiprumu (I), Jums vajag izdalīt spriegumu (U) ar pretestību (R). Lai atrastu spriegumu, reizinām strāvas stiprumu ar pretestību. Un, lai atrastu pretestību, jaizdala spriegums ar strāvas stiprumu.

Tagad pamēģināsim saprast sakarības starp strāvas stiprumu, spriegumu un pretestību, salīdzinot elektriskos parametrus ar hidrauliskajiem.

Iedomājieties, ka Jums ir muca ar ūdeni. Pie mucas pamatnes ir uzstādīts vārsts, pie kura piestiprināta un aiziet tālāk caurule. Otrs caurules gals ir vaļā. Ja vārstu atvērt, tad pa cauruli sāks tecēt ūdens, pie tam ar dažādiem spēkiem caurules sākumā (liels spiediens) un caurules beigās (mazs spiediens). Tā ir analoģija potenciālu dažādībai uz vadītāja galiem (spriegums), kas liek elektroniem kustēties pa vadītāju. Tas ir, spriegumu nosacīti varētu saukt par elektrisko «spiedienu». Strāvas stiprums ir analoģisks ūdens patēriņam, tas ir ūdens daudzumam, kurš iztek cauri caurulei noteiktā laika posmā. Ja samazināt caurules diametru, tad ūdens plūsma samazināsies, jo palielinājās pretestība. Šo plūsmas ierobežošanu var salīdzināt ar elektrisko pretestību, kura ierobežo elektronu plūsmu noteiktos parametros. Attiecības starp stiprumu, spriegumu, jaudu un pretestību ir tādas pašas, kā gadījumā ar ūdens mucu – izmainot vienu parametru, mainās arī visi pārējie.

Oma likums Jums palīdzēs izvairīties no daudzām problēmām, kuras var rasties uzstādot auto audiosistēmas.

Piemēram, Jūs pievadat barošanu lielas jaudas (Vati) audiosistēmai, bet izvēlētā vada diametrs ir pārāk mazs, lai pievadītu sistēmai nepieciešamo strāvu. Vada pretestība liks kristies spriegumam visā tā garumā, kad pastiprinātājs izmantos enerģiju. Pastiprinātājam strādājot ar pazeminātu spriegumu, tas var pārkarst, ģenerēt zemās frekvences svārstības (troksni) un vispār iziet no ierindas. Savukārt, lielās pretestības dēļ vads var sākt pārkarst, kas var novest pie aizdegšanās. Izmantujot Oma likumu var izrēķināt strāvas stiprumu vadītājā, zinot spriegumu un patērējamo jaudu. Un pēc tam jau, atrastajam strāvas stiprumam tiek piemeklēts nepieciešamais vada šķērsgriezums.

Oma likumu ir izdevīgi izmantot, kad nepieciešams aprēķināt ierīces (piemēram, pastiprinātāja) esošo pretestību darba kontūrā. Izmērīt pretestību tieši ķēdē zem sprieguma nevar, bet to var noteikt matemātiski, izmantokot Oma likumu.

Pieņemsim, pastiprinātājs patērē strāvu 50 Ampērus pie 12 Voltu sprieguma. Darbojošā (efektīvā) pretestība pastiprinātājam būs:

R=U/I

R=12V/50A

Ref=0.24Om

Elektriskā enerģija. Oma likumam tāpat ir sakars ar ceturto kontūra parametru – jaudu. Ir dažādas enerģijas formas: mehāniskā, siltuma, kodolenerģija un elektriskā. Enerģijas saglabāšanas likums vēsta, ka nevar radīt vai iznīcināt enerģiju, tā var būt tikai pārveidota citā enerģijas veidā. Šis pats likums iedarbojas arī uz audiokontūru, kur elektriskā enerģija tiek pārvērsta siltumā un skaņā. Jebkura elektriskā ierīce (lampa, elektromotors) ir aprēķināta noteikta enerģijas daudzuma izmantošanai noteiktā laika posmā. Elektriskā jauda ir vienāda ar strāvas darbu attiecībā pret laika intervālu, kad šis darbs tika paveikts. Izmantojot Oma likumu, strāvas jauda veidojas šādā veidā:

P=IxU

Elektriskā jauda tiek mērīta Watos. 1 Volts pārvietos 1 Ampēru, ar 1 Oma pretestību, ar darba intensitāti (jaudu) 1 Vats. No šīs formulas var izveidot citu formulu, kura nosaka strāvas stiprumu, ja ir noteikts spriegums:

I=P/U

Tā ir ļoti svarīga formula, kura palīdz uzstādītājam pareizi aprēķināt audiosistēmas strāvas patēriņu, ja ir zināma pastiprinātāja izejas jauda un automašīnas tīkla spriegums. Zinot patērējamo strāvas stiprumu, uzstādītājs pēc speciālas tabulas (izvēloties, ko var dabūt) var piemeklēt vajadzīgo jaudas kabeļa šķērsgriezumu (kalibru) audiosistēmai.