Зміст
Електричні навантаження поділяються на чотири категорії: резистивна, ємнісна, індуктивна або комбінація цих трьох. Мало навантажень є суто резистивними, ємнісними або індуктивними. Недосконалий характер складання електро-електронних пристроїв є причиною індукції, опору і нативної ємності в цих об'єктах.
Резистивні навантаження
Резистор - це апарат, який протистоїть проходженню електричного струму. Таким чином, частина енергії розсіюється як тепло. Дві прилади, які використовують ці ланцюги, - це лампи розжарювання та електричні нагрівачі. Опір (R) вимірюється в омах.
Лампа розжарювання виробляє світло, пропускаючи електричний струм через нитку у вакуумі. Опір нитки призводить до нагрівання, а електрична енергія перетворюється на світло і тепло. Електричні нагрівачі працюють однаково, але вони виробляють мало або зовсім немає світла.
Електричний струм і напруга в резистивному навантаженні прямо пропорційні, одна збільшується або зменшується в тій же пропорції, що й інша.
Ємнісні навантаження
Конденсатор зберігає електричну енергію. Дві провідні речовини розділені ізолятором. Коли електричний струм подається на конденсатор, електрони в струмі приєднуються до прикріпленої пластини до терміналу, де протікає струм. Коли струм переривається, електрони повертаються через ланцюг, поки не досягнуть іншого кінця конденсатора.
Конденсатори використовуються в електродвигунах, радіоканалах, блоках живлення та багатьох інших схемах. Ємність конденсатора для зберігання електроенергії називається ємністю або електричною потужністю (C). Основною одиницею величини є фарад, але більшість конденсаторів працюють в мікрофарах.
Струм індукує напругу конденсатора. Напруга на клемах починається з нуля вольт, коли струм максимальний. Поки заряд зберігається в пластинах конденсатора, напруга підвищується, а струм падає. Коли конденсатор дає електричний розряд, струм зростає, а напруга зменшується.
Індуктивні навантаження
Індуктором може бути будь-який провідний матеріал. Коли змінний струм проходить через індуктор, він створює навколо себе магнітне поле. Якщо індуктор є пружиною, магнітне поле буде більшим. Аналогічний принцип виникає, коли провідник розміщений всередині магнітного поля. Поле індукує електричний струм в провіднику.
Прикладами індуктивних навантажень є трансформатори, електродвигуни і котушки. У електричному двигуні два магнітні поля є протилежними, змушуючи вал двигуна обертатися.
Трансформатор має два індуктора, один первинний та інший вторинний. Магнітне поле первинної котушки індукує електричний струм у вторинному.
Котушка зберігає енергію в магнітному полі, яке індукує, коли через неї проходить змінний електричний струм, і вивільняє енергію, коли струм переривається.
Індуктивність (L) вимірюється в генірах. Зміна напруги і струму в індукторі обернено пропорційні. Під час підвищення струму напруга падає.
Комбіновані навантаження
Всі провідники мають природний опір в нормальних умовах, а також мають ємнісні та індуктивні впливи, але ці невеликі впливи, як правило, ігноруються для практичних застосувань. Інші навантаження використовують різні комбінації індукторів, конденсаторів і резисторів для досягнення конкретних цілей.
Частотна ланцюг радіозв'язку використовує змінні індуктори або конденсатори в поєднанні з резистором для фільтрації декількох частот і дозволяють пропускати тільки одну вузьку смугу через іншу схему.
Електронно-променева трубка на моніторі або телевізорі використовує резистори, котушки індуктивності та ємність трубки для управління та відображення зображень у його шарах фосфору.
Однофазні двигуни використовують конденсатори для допомоги двигуну під час запалювання та роботи. Конденсатори запалювання дають додаткову фазу напруги до двигуна, оскільки вони приймають струм і фазу напруги один з одним.