Hva er et ren induktiv krets og en ren resistiv krets

Ren reaktiv strømkrets og ren resistiv strømkrets er to grunnleggende kretstyper, som henholdsvis representerer det ideelle tilfellet med kun induktans eller kun motstand i kretsen. Følgende beskriver de to kretstypene og deres egenskaper:

Ren Resistiv Strømkrets

Definisjon

En ren resistiv strømkrets er en krets som inneholder kun resistive komponenter (R) og ingen andre typer komponenter (som induktorer L eller kondensatorer C). Motstandsdelene brukes for å representere delen av kretsen hvor energi spres, for eksempel ved generering av varme.

Egenskaper

• Spennings- og strømfasen samstemmer: I en ren resistiv strømkrets er spenning og strøm i fase, det vil si at fasen forskjellen mellom dem er 0°.

• Ohms lov: Forholdet mellom spenning (V) og strøm (I) følger Ohms lov, altså V=I×R, der R er motstanden til motstanden.

• Energiforbruk: Den resistive delen forbruker elektrisk energi og konverterer den til varmenergi, beregnet ved effekt P=V×I eller P= V2/R eller P=I 2×R.
  

Anvendelse

• Oppvarmningskomponent: Motstandsdel er veldig vanlig i oppvarmningsutstyr, som elektriske vannvarmere, strykejern, osv.

• Strømbegrensningskomponent: Brukes som en strømbegrensningskomponent i en krets for å forhindre at for mye strøm skader andre komponenter.

• Spenningssplitter: I en spenningssplitterkrets brukes en motstand til å fordele spenningen proporsjonalt.

Ren Induktiv Strømkrets

Definisjon

En ren induktiv strømkrets er en krets som inneholder kun induktive elementer (L) og ingen andre typer komponenter. En induktor representerer delen av en krets som lagrer magnetfeltenergi og består ofte av vindede spoler.

Egenskaper

• Spenning fører strøm 90°: I en ren induktiv strømkrets er spenningen 90° foran strømmen (eller +90° faseskille).

• Induktiv reactanse: Det induktive elementets blokkeringseffekt på alternerende strøm kalles induktiv reactanse (XL), og dens størrelse er proporsjonal med frekvens, beregningsformelen er

XL=2πfL, der f er frekvensen av alternerende strøm og L er induktansverdien til induktoren.

• Reaktiv effekt: Induktive elementer forbruker ikke energi, men vil lagre energi i magnetfeltet og slippe den ut i neste syklus, så det er reaktiv effekt (Q) i den induktive kretsen, men ingen faktisk energiforbruk.

Anvendelse

• Filtre: Induktorene brukes ofte i filtre, spesielt lavpassfiltre, for å blokkere gjennomgang av høyfrekvente signaler.

• Ballast: I lysrørkretser brukes induktorer som ballast, begrenser strøm og gir nødvendig startspenning.

• Resonanskrets: Når brukt sammen med kapasitive komponenter, kan induktorer danne LC-svingningskretser for å generere svingningssignaler av en spesifikk frekvens.

Oppsummering

• Ren resistiv strømkrets: karakterisert av at spenning og strøm er i fase, følger Ohms lov, energi forbrukes på motstanden, konverteres til varme.

• Ren induktiv strømkrets: karakterisert av at spenning fører strøm 90°, induktiv reactanse, energi lagres i magnetfeltet og slippes ut i neste syklus, ingen energiforbruk.

I praksis møtes man sjelden ren resistiv eller induktiv krets, og ofte inkluderer kretsen en kombinasjon av flere komponenter, men forståelsen av disse to grunnleggende kretstypene hjelper med å analysere og designe mer komplekse kretser.