Kas ir tīrs induktīvais šķērslaugs un tīrs pretestības šķērslaugs?

Tīrs induktīvā kontūra un tīrs rezistīvā kontūra ir divi pamatkontūras modeļi, kas atbilstīgi attēlo ideālo gadījumu, kad kontūrā ir tikai induktīvā vai tikai rezistīvā komponente. Tālāk aprakstīti šie divi kontūras modeļi un tos raksturojošie īpatnības:

Tīrs Rezistīvā Kontūra

Definīcija

Tīrs rezistīvā kontūra ir kontūra, kas satur tikai rezistīvās komponentes (R) un ne citas veida komponentes (piemēram, induktors L vai kondensators C). Rezistīvās elementi tiek izmantoti, lai attēlotu daļu no kontūras, kur enerģija tiek izlaista, piemēram, siltuma radīšanā.

Īpatnība

• Spriegums un strāva fāzē: Tīrā rezistīvā kontūrā spriegums un strāva ir fāzē, tas nozīmē, ka starp tiem ir 0° fāzes atšķirība.

• Ohma likums: Sprieguma (V) un strāvas (I) attiecība atbilst Ohma likumam, tas nozīmē, V=I×R, kur R ir rezistora rezistīvā vērtība.

• Enerģijas patēriņš: Rezistīvais elements patērē elektrisko enerģiju un pārvērš to par siltuma enerģiju, kas aprēķināts ar formulu P=V×I vai P= V²/R vai P=I²×R.
  

Lietojums

• Sildīšanas elements: Rezistīvais elements ir ļoti bieži sastopams sildīšanas iekārtās, piemēram, elektriskajos ūdens sildītājos, elektriskajos dzelmeņos utt.

• Strāvas robeželementis: Tieks izmantots kā strāvas robeželementis kontūrā, lai novērstu pārāk lielu strāvu, kas varētu bojāt citas komponentes.

• Sprieguma dalītājs: Sprieguma dalītāja kontūrā rezisors tiek izmantots, lai proporcionali sadalītu spriegumu.

Tīrs Induktīvā Kontūra

Definīcija

Tīrs induktīvā kontūra ir kontūra, kas satur tikai induktīvās komponentes (L) un ne citas veida komponentes. Induktors attēlo kontūras daļu, kas saglabā magnētiskā lauka enerģiju un parasti sastāv no apvilktiem spindaliem.

Īpatnība

• Spriegums ieved strāvu 90° : Tīrā induktīvā kontūrā spriegums ir 90° priekšā strāvei (vai +90° fāzes atšķirība).

• Induktīvā reaktivitāte: Induktīvā komponentes bloķējošais efekts uz maiņstrāvu sauc par induktīvo reaktivitāti (XL), un tās izmērs ir proporcionāls frekvencei, aprēķina formula ir

XL=2πfL, kur f ir maiņstrāvas frekvence un L ir induktora induktīvā vērtība.

• Reaktivā enerģija: Induktīvie elementi nepadara enerģiju, bet saglabā to magnētiskajā laukā un atdod to nākamajā ciklā, tāpēc induktīvajā kontūrā ir reaktivā enerģija (Q), bet nav faktiskas enerģijas patēriņa.

Lietojums

• Filtrs: Induktors bieži tiek izmantots filtrēšanā, īpaši zemas frekvences filtres, lai bloķētu augstfrekvences signālu cauravienākošanu.

• Ballasts: Fluorescentlampu kontūrās induktori tiek izmantoti kā ballasts, lai ierobežotu strāvu un nodrošinātu nepieciešamo uzsākšanas spriegumu.

• Rezonācijas kontūra: Kad tiek izmantots kopā ar kapacitīvajām komponentēm, induktori var veidot LC oscilācijas kontūru, lai radītu noteiktas frekvences oscilācijas signālus.

Kopsavilkums

• Tīrs rezistīvā kontūra: raksturojas ar spriegumu un strāvu fāzē, atbilstoši Ohma likumam, enerģija tiek patērēta rezistīvā, pārvērsta par siltumu.

• Tīrs induktīvā kontūra: raksturojas ar spriegumu, kas ieved strāvu 90°, induktīvā reaktivitāte, enerģija tiek saglabāta magnētiskajā laukā un atdota nākamajā ciklā, bez enerģijas patēriņa.

Praktiskajā lietojumā reti sastopami tīri rezistīvā vai induktīvā kontūras, un bieži kontūrā ietilpst vairāku komponentu kombinācija, bet šo divu pamatkontūru modeļu izpratne palīdz analizēt un dizainēt sarežģītākas kontūras.