Vad är en elektrisk krets?

En elektrisk krets består av ett antal elektriska komponenter som är ihopkopplade med elektriska ledare så att de bildar en elektrisk krets. För att det ska hända något i kretsen måste det finnas en elektrisk spänningskälla ansluten i kretsen.

Vad är en krets?

De elektriska komponenternas funktion och hur de är sammankopplade, avgör hur kretsen fungerar. Det finns enkla elektriska kretsar, ex.vis i en ficklampa och så finns det väldigt komplicerade kretsar, ex.vis i en dator.

Den här artikelserien ägnar jag åt relativt enkla kretsar med likspänning eller växelspänning. Syftet är att förse elektriska komponeter på en båt med elektricitet. Vissa komponenter kan förvisso innehålla mycket komplicerade elektriska kretsar, men de kretsarna behöver vi inte känna till hur de fungerar.

För att lättare förstå hur elsystemet är uppbyggt, kan man tänka sig att det består av flera kretsar som i sin tur består av underkretsar och/eller enkla kretsar som inte består av några andra kretsar vi behöver konstruera eller förstå.

Den här båten har sex elektriska delsystem och varje delsystem kan ses som en krets. Varje delsystem kan delas upp i mindre kretsar (underkretsar) som i sin tur kan delas upp i ännu mindre kretsar. Så kan man hålla på ända till det bara är kretsar kvar som inte behöver delas upp mer.

Vid uppdelning i underkretsar i båtar, kan man ha några enkla tumregler

1. En krets/underkrets ska alltid ha en egen säkring. Det finns en krets som är undantagen detta krav och det är startmotorkretsen. Så här står det i EU-reglerna för CE-märkning (EUROPAPARLAMENTETS OCH RÅDETS DIREKTIV 2013/53/EU av den 20 november 2013 avsnitt 5.3 Elektriska system)
   ”Alla elektriska kretsar, utom de kretsar för start av motorn som får ström från batterier, ska förbli säkra när de utsätts för överbelastning.”
2. En underkrets behöver inte ha någon säkring så länge det finns en säkring i någon av de överordnade kretsarna som bryter strömmen till den osäkrade underkretsen. Säkringen i någon av de överordnade kretsarna ska bryta strömmen innan det är risk att kablarna i underkretsen blir för varma och börjar brinna vid kortslutning i underkretsen.
3. En underkrets tillhandahåller en viss funktion i huvudkretsen, ex.vis startmotorkrets, laddningskrets med motorns generator och batterier, strömförsörjning av navigationssystemet, direct power, belysning salong m.m.

Blir det kortslutning och det inte finns någon säkring, kommer kablaget att värmas upp av den höga strömmen och i värsta fall börjar det brinna.

Exempel på kretsar

Bilden visar en elektrisk krets med ett batteri, säkringar, strömbrytare och lampor. Röda linjer är kablar från batteriplus till lampor. Svarta linjer är kablar från lampor till batteriminus.

Krets A

Elritningen visar ett elsystem som består av en 12V huvudkrets A som förses med elektricitet via en säkring som klarar strömmen I_A och en strömbrytare. Kretsen A består av två underkretsar B och C.

Strömmen I_A i kretsen är summan av underkretsarnas strömmarna I_B och I_C.

Krets B

Kretsen B består av en strömbrytare med säkring och två underkretsar D och E.

Strömmen i kretsen B är summan av strömmarna I_D och I_E som passerar underkretsarna D och E. Det gör att säkringen i kretsen måste klara strömmen I_B.

Krets C

Kretsen C består av en säkring och en strömbrytare och fyra parellellkopplade 12V lampor med olika effekt. En parallellkoppling gör att varje lampa kan lysa så länge den är hel, även om de andra lamporna skulle vara trasiga. Eftersom lamporna är parallellkopplade har de samma spänning, men de kan ha olika effekt vilket gör att de kan dra olika mycket ström. Hur mycket ström den drar kan man räkna ut med effektformeln P = U*I, se tidigare artikel om Ohm’s lag.

Strömmen i kretsen C är summan av strömmarna I_C1, I_C2, I_C3 och I_C4 genom lamporna i kretsen. Det gör att säkringen i kretsen måste klara strömmen I_C.

Krets D

Kretsen D består av en strömbrytare och två seriekopplade 6V lampor som har samma effekt och därmed samma resistans. Då kommer spänningen över varje lampa att bli 6V (Ohm’s lag). Strömmen i kretsen är I_D och den går genom båda lamporna. Hur mycket ström som går genom kretsen kan man räkna ut med effektformeln P=U*I, se tidigare artikal om Ohm’s lag.

Krets E

Kretsen E består av en strömbrytare och två parallellkopplade 12V lampor med olika effekt. Eftersom lamporna är parallellkopplade har de samma spänning, men de kan ha olika effekt vilket gör att de kan dra olika mycket ström. Hur mycket ström en lampa drar kan man räkna ut med effektformeln P = U*I, se tidigare artikel om Ohm’s lag.

Strömmen i kretsen E är I_E d.v.s summan av strömmarna I_E1 och I_E2.