Какво е чисто индуктивен контур и чисто съпротивителен контур?

Чистата индуктивна верига и чистата резистивна верига са две основни модели на вериги, които съответно представляват идеалния случай само с индуктивни или само с резистивни елементи в веригата. По-долу се описват тези два модела на вериги и техните характеристики:

Чиста Резистивна Верига

Дефиниция

Чистата резистивна верига е верига, която съдържа само резистивни елементи (R) и няма други видове елементи (например индуктори L или кондензатори C). Резистивните елементи се използват за представяне на частта от веригата, където енергията се разсейва, като например генерирането на топлина.

Характеристики

• Напряжение и ток в фаза: В чистата резистивна верига напряжението и токът са в фаза, тоест фазовото разстояние между тях е 0°.

• Закон на Ом: Връзката между напрежението (V) и тока (I) следва закона на Ом, тоест V=I×R, където R е съпротивлението на резистора.

• Потребление на мощност: Резистивният елемент потреблява електрическа енергия и я преобразува в топлинна енергия, изчислена по формулата P=V×I или P= V2/R или P=I 2×R.
  

Приложение

• Елемент за нагряване: Резистивните елементи са много разпространени в оборудването за нагряване, такова като електрически водонагревач, електрическа гладилка и т.н.

• Елемент за ограничаване на тока: Използван като елемент за ограничаване на тока в веригата, за да се предпазят другите компоненти от повреди поради прекомерен ток.

• Разпределител на напрежение: В разпределителната верига резисторът се използва за пропорционално разпределяне на напрежението.

Чиста Индуктивна Верига

Дефиниция

Чистата индуктивна верига е верига, която съдържа само индуктивни елементи (L) и няма други видове компоненти. Индукторът представлява част от веригата, която съхранява магнитно поле и обикновено е съставен от намотани спиралки.

Характеристики

• Напрежението предварява тока с 90° : В чистата индуктивна верига напрежението е 90° предварително спрямо тока (или +90° фазово разстояние).

• Индуктивно противодействие: Противодействието на индуктивния елемент към алтернативния ток се нарича индуктивно противодействие (XL), и неговият размер е пропорционален на честотата, формулата за изчисление е

XL=2πfL, където f е честотата на алтернативния ток, а L е индуктивността на индуктора.

• Реактивна мощност: Индуктивните елементи не потребляват енергия, но ще я съхраняват в магнитното поле и ще я освободят в следващия цикъл, затова има реактивна мощност (Q) в индуктивната верига, но няма реално потребление на енергия.

Приложение

• Филтри: Индукторите често се използват в филтри, особено в ниско-честотни филтри, за да блокират преминаването на високо-честотни сигнали.

• Баласт: В веригите на флуоресцентните лампи индукторите се използват като баласт, за ограничаване на тока и предоставяне на необходимото стартиращо напрежение.

• Резонансна верига: Когато се използват с кондензаторни компоненти, индукторите могат да формират LC осцилиращи вериги за генериране на осцилиращи сигнали с определена честота.

Обобщение

• Чиста резистивна верига: характеризира се с напрежение и ток в фаза, следва закон на Ом, енергията се потреблява на съпротивлението и се преобразува в топлина.

• Чиста индуктивна верига: характеризира се с напрежение, което предварява тока с 90°, индуктивно противодействие, енергията се съхранява в магнитното поле и се освобождава в следващия цикъл, няма реално потребление на енергия.

В практически приложенията чисто резистивни или индуктивни вериги рядко се срещат, и често веригите включват комбинация от множество компоненти, но разбирането на тези два основни модела на вериги помага за анализиране и проектиране на по-сложни вериги.