Pura Resista AC-ĉirkuito
Ĉirkuito enhavanta nur puran reziston R (en ohmoj) en AC-sistemo estas difinita kiel Pura Resista AC-ĉirkuito, sen induktanco kaj kapacitanco. Alternanta kurento kaj voltajo en tia ĉirkuito oscilas duflanke, generante sinusan ondon (sinusforman ondformon). En ĉi tiu konfiguro, la potenco estas dissendita de la rezistoro, kun voltajo kaj kurento perfekte en fazo—ambau atingas siajn maksimumajn valorojn samtempe. Kiel pasiva komponanto, la rezistoro ne generas nek konsumas elektran potencon; anstataŭe, ĝi konvertas elektran energion al varmo.
Eklarigo de Resista Ĉirkuito
En AC-ĉirkuito, la rilatumo de voltajo al kurento estas influata de la frekvenco de la forto, fazangulo, kaj fazdiferenco. Notinde, en resista AC-ĉirkuito, la valoro de la rezisto restas konstanta sendepende de la frekvenco de la forto.
Konsideru alternantan voltajon aplikitan trans la ĉirkuito, priskribitan per la ekvacio:
Tiam la momenta valoro de la kurento fluanta tra la rezistoro montrita sube estos:
La valoro de la kurento estos maksimuma kiam ωt= 90° aŭ sinωt = 1. Metante la valoron de sinωt en ekvacion (2), ni ricevos
Fazangulo kaj Ondformo en Resista Ĉirkuito
El Ekvacioj (1) kaj (3), estas evidente, ke neniu fazdiferenco ekzistas inter la aplikita voltajo kaj la kurento en pura resista ĉirkuito—la fazangulo inter voltajo kaj kurento estas nul. Konsekvence, en AC-ĉirkuito kun pura rezisto, la kurento estas perfekte en fazo kun la voltajo, kiel ilustrite en la ondformdiagramo sube:
Potenco en Pura Resista Ĉirkuito
La ondformo de la potenckurvo uzas tri kolorojn—ruĝan, bluan, kaj rozan—por reprezenti la kurenton, voltajon, kaj potenckurvon, respektive. La fazor-diagramo konfirmas, ke kurento kaj voltajo estas en fazo, signifante, ke iliaj picoj okazas samtempe. Tial, la potenckurvo restas pozitiva por ĉiuj valoroj de voltajo kaj kurento.
En DC-ĉirkuito, la potenco estas difinita kiel la produto de voltajo kaj kurento. Simile, en AC-ĉirkuito, la potenco estas kalkulata uzante la saman principon, kvankam ĝi prenas en konsideron la momentajn valorojn de voltajo kaj kurento. Do, la momento potenco en pura resista ĉirkuito estas esprimita per:
Momenta potenco: p = vi
La meza potenco konsumita en la ĉirkuito dum kompleta ciklo estas donita per
Kiel la valoro de cosωt estas nul. Do, metante la valoron de cosωt en ekvacion (4), la valoro de la potenco estos donita per
Kie,
P — meza potenco
Vr.m.s — radika meza kvadrata valoro de la forto
Ir.m.s — radika meza kvadrata valoro de la kurento
Do, la potenco en pura resista ĉirkuito estas donita per:
En pura resista ĉirkuito, voltajo kaj kurento estas perfekte en fazo kun nula fazangulo, signifante, ke neniu fazdiferenco ekzistas inter ili. La alternantaj kvantoj atingas siajn maksimumajn valorojn je la sama tempo, kaj la pligrandiĝo kaj malpligrandiĝo de voltajo kaj kurento okazas samtempe.
