Содержание
Электрические нагрузки делятся на четыре категории: резистивные, емкостные, индуктивные или их комбинация. Немногие нагрузки являются чисто резистивными, емкостными или индуктивными. Несовершенная природа сборки электронно-электронных устройств является причиной индукции, сопротивления и собственной емкости в этих объектах.
Резистивные нагрузки
Резистор - это устройство, которое сопротивляется прохождению электрического тока. Таким образом, часть энергии рассеивается в виде тепла. Двумя приборами, которые используют эти цепи, являются лампы накаливания и электрические обогреватели. Сопротивление (R) измеряется в омах.
Лампа накаливания производит свет, пропуская электрический ток через нить в вакууме. Сопротивление нити накала вызывает нагрев, а электрическая энергия превращается в свет и тепло. Электронагреватели работают так же, но они производят мало или вообще не светят.
Электрический ток и напряжение в резистивной нагрузке прямо пропорциональны, причем один увеличивается или уменьшается в той же пропорции, что и другой.
Емкостные нагрузки
Конденсатор накапливает электрическую энергию. Два проводящих вещества разделены изолятором. Когда электрический ток подается на конденсатор, электроны в токе присоединяются в связанной пластине к клемме, где течет ток. Когда ток прерывается, электроны возвращаются через цепь, пока не достигнут другой клеммы конденсатора.
Конденсаторы используются в электродвигателях, радиотехнических схемах, источниках питания и многих других схемах. Емкость конденсатора для хранения электричества называется емкостью или электрической емкостью (C). Основной единицей величия является Фарад, но большинство конденсаторов работают в микрофарадах.
Ток индуцирует напряжение конденсатора. Напряжение на клеммах начинается с нуля вольт, когда ток максимальный. Пока заряд накапливается в пластинах конденсатора, напряжение возрастает, а ток падает. Когда конденсатор дает электрический разряд, ток повышается, а напряжение уменьшается.
Индуктивные нагрузки
Индуктором может быть любой проводящий материал. Когда переменный ток проходит через индуктор, он создает вокруг себя магнитное поле. Если индуктор является пружиной, магнитное поле будет больше. Аналогичный принцип возникает, когда проводник находится внутри магнитного поля. Поле индуцирует электрический ток в проводнике.
Примерами индуктивных нагрузок являются трансформаторы, электродвигатели и катушки. В электродвигателе два магнитных поля противоположны, заставляя вал двигателя вращаться.
Трансформатор имеет два индуктора, один первичный и другой вторичный. Магнитное поле первичной катушки индуцирует электрический ток во вторичной обмотке.
Катушка накапливает энергию в магнитном поле, которое индуцируется, когда через нее проходит переменный электрический ток, и выделяет энергию, когда ток прерывается.
Индуктивность (L) измеряется в Генри. Изменение напряжения и тока в индуктивности обратно пропорционально. По мере увеличения тока напряжение падает.
Сборные грузы
Все проводники имеют естественное сопротивление в нормальных условиях, а также проявляют емкостные и индуктивные воздействия, но эти небольшие влияния обычно игнорируются для практического применения. Другие нагрузки используют различные комбинации индукторов, конденсаторов и резисторов для достижения конкретных целей.
В частотной цепи радиостанции используются переменные катушки индуктивности или конденсаторы в сочетании с резистором для фильтрации нескольких частот и пропускания только одной узкой полосы через остальную часть цепи.
В электронно-лучевой трубке на мониторе или телевизоре используются резисторы, катушки индуктивности и емкость трубки для управления и отображения изображений в слоях люминофора.
Однофазные двигатели используют конденсаторы, чтобы помочь двигателю во время зажигания и работы. Конденсаторы зажигания дают дополнительную фазу напряжения двигателю, так как они принимают ток и фазное напряжение друг с другом.