Kaj je čisti induktivni krog in čist uporni krog?

Čisti induktivni krog in čisti uporni krog sta dva osnovna modela krogov, ki predstavljata idealni primer le induktivnih ali le upornih komponent v krogu. Nadalje opisujeta dva modela krogov in njune značilnosti:

Čisti uporni krog

Definicija

Čisti uporni krog je krog, ki vsebuje le uporne komponente (R) in nobenega drugega tipa komponent (kot so induktorji L ali kondenzatorji C). Uporne elementi se uporabljajo za predstavitev dele kroga, kjer se energija odvaja, na primer pri generiranju toplote.

Značilnosti

• Napetost in tok v fazi: V čistem upornem krogu je napetost in tok v fazi, torej fazno razliko med njima je 0°.

• Ohmov zakon: Odnos med napetostjo (V) in tokom (I) sledi Ohmovemu zakonu, torej V=I×R, kjer je R upornost upornika.

• Poraba moči: Uporny element porablja električno energijo in jo pretvori v toploto, izračunana s pomočjo P=V×I ali P= V2/R ali P=I 2×R.
  

Uporaba

• Grelni element: Uporny element je zelo pogost v grelnem opremi, kot so električni vodogrejalniki, električni žogi itd.

• Omejevalnik toka: Uporablja se kot omejevalnik toka v krogu, da prepreči prekomerni tok, ki bi lahko poškodoval druge komponente.

• Delična napetost: V deličnem krogu se uporablja upornik za sorazmerne razdelitve napetosti.

Čisti induktivni krog

Definicija

Čisti induktivni krog je krog, ki vsebuje le induktivne elemente (L) in nobenega drugega tipa komponent. Induktor predstavlja del kroga, ki shranjuje magnetno poljsko energijo in je običajno sestavljen iz navijenih cevi.

Značilnosti

• Napetost vodi tok 90° : V čistem induktivnem krogu je napetost 90° naprej od toka (ali +90° fazna razlika).

• Induktivna reaktivnost: Blokirno vpliv induktivnega elementa na izmenični tok se imenuje induktivna reaktivnost (XL), njegova velikost je sorazmerna s frekvenco, izračunska formula je

XL=2πfL, kjer je f frekvenca izmeničnega toka in L induktivnost induktorja.

• Reaktivna moč: Induktivni elementi ne porabljajo energije, ampak jo shranjujejo v magnetnem polju in jo izpuščajo v naslednji cikel, zato je v induktivnem krogu reaktivna moč (Q), toda ni dejanske porabe energije.

Uporaba

• Filtriranje: Induktorji so pogosto uporabljeni v filtrih, še posebej v nizkoprostornih filtrih, za blokiranje prehoda visokofrekvenčnih signalov.

• Ballast: V krogih lučkastih tirnic se uporabljajo induktorji kot ballast, ki omejujejo tok in zagotavljajo potrebno začetno napetost.

• Resonančni krog: Ko se uporabljajo skupaj s kapacitivnimi komponentami, lahko induktorji tvorijo LC oscilatorne kroge za generiranje oscilatornih signalov določene frekvence.

Sklepi

• Čisti uporni krog: karakteriziran z napetostjo in tokom v fazi, sledi Ohmovemu zakonu, energija porabljena na uporniku, pretvorjena v toplotu.

• Čisti induktivni krog: karakteriziran z napetostjo, ki vodi tok 90°, induktivna reaktivnost, energija shranjena v magnetnem polju in izpuščena v naslednjem ciklu, brez porabe energije.

V praksi se redko srečujejo čisti uporni ali induktivni krogi, pogosto pa vključujejo kombinacijo več komponent, toda razumevanje teh dveh osnovnih modelov krogov pomaga pri analizi in projektiranju bolj kompleksnih krogov.