Šta je čisti induktivni krug i čisti otporni krug?

Čist induktivni krug i čist otporni krug su dve osnovne modela kruga, koje redom predstavljaju idealan slučaj samo sa induktivnim ili samo sa otpornim komponentama u krugu. U nastavku se opisuju ova dva modela kruga i njihove karakteristike:

Čist Otporni Krug

Definicija

Čist otporni krug je krug koji sadrži samo otporne komponente (R) i nema druge vrste komponenti (kao što su induktor L ili kondenzator C). Otporne elementi koriste se za predstavljanje dela kruga gde se energija rasipira, kao što je generisanje toplote.

Osobine

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

• Ohmov zakon: Veza između napona (V) i struje (I) prati Ohmov zakon, tj. V=I×R, gde je R otpor otpornika.

• Potrošnja snage: Otporni element potroši električnu energiju i pretvara je u toplotnu energiju, izračunavanjem P=V×I ili P= V2/R ili P=I 2×R.
  

Primena

• Građevinske elemente za zagrevanje: Otporni elementi su veoma česti u grejnim uređajima, kao što su električni vodeni grejalnici, električni đubre itd.

• Element ograničenja struje: Koristi se kao element ograničenja struje u krugu kako bi se sprečilo prekomerno proizvodnje struje koja može oštetiti druge komponente.

• Delilac napona: U delioca napona, otpornik se koristi za proporcionalno raspodelu napona.

Čist Induktivni Krug

Definicija

Čist induktivni krug je krug koji sadrži samo induktivne elemente (L) i nema druge vrste komponenti. Induktor predstavlja deo kruga koji skladišti magnetno polje energije i obično se sastoji od zavijenih navojnice.

Osobine

• Napon prethodi strujom 90° : U čistom induktivnom krugu, napon je 90° ispred struje (ili +90° razlike u fazi).

• Induktivna reaktivnost: Blokirajući efekat induktivnog elementa na promenljivu struju naziva se induktivna reaktivnost (XL), a njegova veličina je proporcionalna frekvenciji, a formula za izračunavanje je

XL=2πfL, gde je f frekvencija promenljive struje, a L induktivna vrijednost induktora.

• Reaktivna snaga: Induktivni elementi ne potrošavaju energiju, ali će je skladištiti u magnetnom polju i osloboditi u sledećem ciklusu, tako da postoji reaktivna snaga (Q) u induktivnom krugu, ali bez stvarne potrošnje energije.

Primena

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

• Balast: U krugovima fluorescentnih svetala, induktor se koristi kao balast, ograničavajući struju i pružajući potrebni početni napon.

• Resonantni krug: Kada se koriste sa kapacitivnim komponentama, induktor može formirati LC oscilatorski krug za generisanje oscilatorskih signala određene frekvencije.

Zaključak

• Čist otporni krug: karakterišu napon i struja u fazi, prati Ohmov zakon, energija potrošena na otporu, pretvorena u toplotu.

• Čist induktivni krug: karakterišu napon koji prethodi strujom 90°, induktivna reaktivnost, energija skladištena u magnetnom polju i oslobađena u sledećem ciklusu, bez potrošnje energije.

U praktičnim primenama, rijetko se susreću čisti otporni ili induktivni krugovi, a često uključuju kombinaciju više komponenti u krugu, ali razumevanje ovih dva osnovna modela kruga pomaže u analizi i dizajniranju složenijih krugova.