Što je čisti induktivni krug i čisti otporni krug

Čisti induktivni krug i čisti otporni krug su dva osnovna modela kruga koji redom predstavljaju idealni slučaj samo induktivnih ili samo otpornih komponenti u krugu. U nastavku se opisuju ova dva modela kruga i njihove karakteristike:

Čisti Otporni Krug

Definicija

Čisti otporni krug je krug koji sadrži samo otporne komponente (R) i nema druge vrste komponenti (poput induktora L ili kondenzatora C). Otporne elementi koriste se za predstavljanje dijela kruga gdje se energija rasipira, kao što je generiranje toplote.

Posebnosti

• Napon i struja u fazi: U čistom otpornom krugu, napon i struja su u fazi, tj. razlika u fazi između njih je 0°.

• Ohmov zakon: Odnos između napona (V) i struje (I) slijedi Ohmov zakon, tj. V=I×R, gdje je R otpor otpornika.

• Potrošnja snage: Otporni element potrošava električnu energiju i pretvara je u toplinsku energiju, koja se računa prema formuli P=V×I ili P= V2/R ili P=I 2×R.
  

Primjena

• Grijanje: Otporni elementi su vrlo uobičajeni u grijanjim uređajima, poput električnih vodogrijaca, elektrogrijivača itd.

• Element ograničenja struje: Koristi se kao element ograničenja struje u krugu kako bi se spriječilo previše struje koja može oštetiti druge komponente.

• Dijelitelj napona: U dijelitelju napona, otpornik se koristi za proporcionalno raspodjelu napona.

Čisti Induktivni Krug

Definicija

Čisti induktivni krug je krug koji sadrži samo induktivne elemente (L) i nema druge vrste komponenti. Induktor predstavlja dio kruga koji pohranjuje energiju magnetskog polja i obično se sastoji od zavojenih zavojnica.

Posebnosti

• Napon vodi struju 90° : U čistom induktivnom krugu, napon je 90° ispred struje (ili +90° razlika u fazi).

• Induktivni reaktivni otpor: Blokirajući efekt induktivnog elementa na strujuizmijenjicu naziva se induktivni reaktivni otpor (XL), a njegova veličina je proporcionalna frekvenciji, formula za izračun je

XL=2πfL, gdje je f frekvencija strujeizmijenjice, a L vrijednost induktivnosti induktora.

• Reaktivna snaga: Induktivni elementi ne potrošavaju energiju, ali će pohraniti energiju u magnetskom polju i osloboditi je u sljedećem ciklusu, stoga postoji reaktivna snaga (Q) u induktivnom krugu, ali bez stvarnog potrošnje energije.

Primjena

• Filteri: Induktori često se koriste u filterima, posebno u niskopropusnim filterima, kako bi blokirali prohod visokofrekventnih signala.

• Balasti: U krugovima fluorescentnih svjetiljki, induktor se koristi kao balast, ograničujući struju i pružajući potreban početni napon.

• Resonantni krug: Kada se koriste uz kapacitivne komponente, induktori mogu formirati LC oscilatorske krugove za generiranje oscilatorskih signala određene frekvencije.

Sažetak

• Čisti otporni krug: karakterizira ga napon i struja u fazi, slijedi Ohmov zakon, energija se potrošava na otporu, pretvoren u toplinu.

• Čisti induktivni krug: karakterizira ga napon koji vodi struju 90°, induktivni reaktivni otpor, energija pohranjena u magnetskom polju i oslobađena u sljedećem ciklusu, bez potrošnje energije.

U praktičnim primjenama rijetko se susreću čisti otporni ili induktivni krugovi, a često se uključuje kombinacija više komponenti u krugu, ali razumijevanje ovih dvaju osnovnih modela kruga pomaže u analizi i dizajnu složenijih krugova.