Wat is 'n suiwer weerstandige AC-sirkel?
Reine Weerstandige Wisselstroomkrets
'n Krets wat slegs 'n reine weerstand R (in ohms) in 'n wisselstroomstelsel bevat, word gedefinieer as 'n Reine Weerstandige Wisselstroomkrets, sonder induktansie of kapasitansie. Wisselstroom en -spanning in so 'n krets osilleer tweerig, wat 'n sinusgolf (sinusvormige golf) genereer. In hierdie konfigurasie word krag deur die weerstand verlies, met spannings- en stroom in perfekte fase — beide bereik hul piekwaardes gelyktydig. As 'n passiewe komponent genereer of verbruik die weerstand nie elektriese krag nie; eerder omskep dit elektriese energie in warmte.
Verduideliking van Weerstandige Krets
In 'n wisselstroomkrets word die spannings-na-stroomverhouding beïnvloed deur die voorsieningsfrekwensie, fasehoek en fasedifferens. Belangrik is dat in 'n wisselstroomweerstandige krets die weerstandswaarde onveranderd bly, ongeag die voorsieningsfrekwensie.
Oorweeg 'n wisselspanning wat oor die krets aangebring word, beskryf deur die vergelyking:
Dan sal die oombliklike waarde van die stroom wat deur die weerstand vloei, soos in die onderstaande figuur getoon, wees:
Die stroomwaarde sal maksimum wees wanneer ωt= 90° of sinωt = 1. Deur die waarde van sinωt in vergelyking (2) in te set, kry ons
Fasehoek en Golfvorm in Weerstandige Krets
Uit Vergelykings (1) en (3) is dit duidelik dat daar geen fasedifferens bestaan tussen die aangebragte spanning en die stroom in 'n reine weerstandige krets nie — die fasehoek tussen spanning en stroom is nul. Gevolglik is, in 'n wisselstroomkrets met reine weerstand, die stroom in perfekte fase met die spanning, soos in die golfvormdiagram hieronder geïllustreer:
Krag in Reine Weerstandige Krets
Die kragkromme-golfvorm gebruik drie kleure — rooi, blou en rooi — om die stroom-, spannings- en kragkrommes onderskeidelik voor te stel. Die fasordiagram bevestig dat stroom en spanning in fase is, wat beteken dat hul piekwaardes gelyktydig voorkom. As gevolg hiervan bly die kragkromme positief vir alle spannings- en stroomwaardes.
In 'n GSK-krets word krag gedefinieer as die produk van spanning en stroom. Op dieselfde manier word krag in 'n wisselstroomkrets deur dieselfde beginsel bereken, hoewel dit die oombliklike waardes van spanning en stroom in ag neem. Dus word die oombliklike krag in 'n reine weerstandige krets uitgedruk deur:
Oombliklike krag: p = vi
Die gemiddelde krag wat in die krets oor 'n volledige siklus verbruik word, word gegee deur
Aangesien die waarde van cosωt nul is. Deur die waarde van cosωt in vergelyking (4) in te set, word die kragwaarde gegee deur
Waar,
P – gemiddelde krag
Vr.m.s – wortelgemiddelde waarde van die voorsieningspanning
Ir.m.s – wortelgemiddelde waarde van die stroom
Dus word die krag in 'n rein weerstandige krets gegee deur:
In 'n reine weerstandige krets is spanning en stroom in perfekte fase met 'n nul fasehoek, wat beteken dat daar geen fasedifferens tussen hulle bestaan nie. Die wisselhoeveelhede bereik hul piekwaardes op dieselfde tydintervalle, en die styging en val van spanning en stroom vind gelyktydig plaas.
