Què és un circuit purament inductiu i un circuit purament resistiu?

El circuit purament inductiu i el circuit purament resistiu són dos models bàsics de circuit, que representen respectivament el cas ideal de tenir només components inductius o només components resistius en el circuit. El següent descriu els dos models de circuit i les seves característiques:

Circuit Purament Resistiu

Definició

Un circuit purament resistiu és un circuit que conté només components resistius (R) i no altres tipus de components (com inductors L o condensadors C). Els elements resistius s'utilitzen per representar la part del circuit on l'energia es dissipa, com la generació de calor.

Característiques

• Tensió i corrent en fase: En un circuit purament resistiu, la tensió i la corrent estan en fase, és a dir, la diferència de fase entre elles és 0°.

• Llei d'Ohm: La relació entre la tensió (V) i la corrent (I) segueix la llei d'Ohm, és a dir, V=I×R, on R és la resistència del resistor.

• Consum d'energia: L'element resistiu consumeix energia elèctrica i la converteix en energia tèrmica, calculada per la potència P=V×I o P= V2/R o P=I 2×R.
  

Aplicacions

• Element de càlida: Els elements resistius són molt comuns en equips de càlida, com els termes elèctrics, ferros elèctrics, etc.

• Element limitador de corrent: S'utilitza com a element limitador de corrent en un circuit per prevenir que una corrent excessiva endegi altres components.

• Divisor de tensió: En un circuit divisor de tensió, un resistor s'utilitza per distribuir la tensió proporcionalment.

Circuit Purament Inductiu

Definició

Un circuit purament inductiu és un circuit que conté només elements inductius (L) i no altres tipus de components. Un inductor representa la part d'un circuit que emmagatzema energia del camp magnètic i normalment està compost per bobines enrolades.

Característiques

• La tensió precedeix la corrent 90° : En un circuit purament inductiu, la tensió precedeix la corrent en 90° (o +90° de diferència de fase).

• Reactivitat inductiva: L'efecte bloquejant de l'element inductiu sobre la corrent alternativa s'anomena reactivitat inductiva (XL), i la seva mida és proporcional a la freqüència, la fórmula de càlcul és

XL=2πfL, on f és la freqüència de la corrent alternativa i L és el valor d'inductància de l'inductor.

• Potència reactiva: Els elements inductius no consumeixen energia, però emmagatzemen energia en el camp magnètic i la llencen en el cicle següent, per tant hi ha potència reactiva (Q) en el circuit inductiu, però no hi ha consum real d'energia.

Aplicacions

• Filtres: Els inductors es fan servir sovint en filtres, especialment en filtres de baixa passa, per bloquejar el pas de senyals de freqüència alta.

• Ballast: En circuits de llums fluorescentes, els inductors s'utilitzen com ballasts, limitant la corrent i proporcionant la tensió inicial necessària.

• Circuit resonant: Quan s'utilitzen amb components capacitius, els inductors poden formar circuits oscil·lants LC per generar senyals oscil·lants d'una freqüència específica.

Resum

• Circuit purament resistiu: caracteritzat per la tensió i la corrent en fase, seguix la llei d'Ohm, l'energia es consumeix en la resistència, convertida en calor.

• Circuit purament inductiu: caracteritzat per la tensió que precedeix la corrent 90°, reactivitat inductiva, l'energia s'emmagatzema en el camp magnètic i es llança en el cicle següent, no hi ha consum d'energia.

En aplicacions pràctiques, rarament es troben circuits purament resistius o inductius, i sovint el circuit inclou una combinació de múltiples components, però entendre aquests dos models bàsics de circuit ajuda a analitzar i dissenyar circuits més complexos.