Innehåll
Elektriska laddningar faller i fyra kategorier: resistiv, kapacitiv, induktiv eller en kombination av dessa tre. Få belastningar är rent resistiva, kapacitiva eller induktiva. Den ofullkomliga karaktären av montering av elektroniska enheter är orsaken till induktion, motstånd och naturlig träning i dessa objekt.
Motståndskraftiga belastningar
Ett motstånd är en anordning som motstår passage av elektrisk ström. På detta sätt försvinner en del av energin som värme. Två enheter som använder dessa strömmar är glödlampor och elektriska värmare. Motstånd (R) mäts i ohm.
En glödlampa producerar ljus genom att leda en elektrisk ström genom ett vakuumfilament. Filamentets motstånd orsakar uppvärmning och den elektriska energin omvandlas till ljus och värme. Elvärmare fungerar på samma sätt men producerar lite eller inget ljus.
Den elektriska strömmen och spänningen i en resistiv belastning är direkt proportionella, en ökar eller minskar i proportion till den andra.
Kapacitiva belastningar
En kondensator lagrar elektrisk energi. Två ledande ämnen är åtskilda av en isolator. När en elektrisk ström appliceras över kondensatorn förenas elektronerna från strömmen till plattan limmad till terminalen där strömmen flyter. När strömmen avbryts återgår elektronerna genom kretsen tills de når kondensatorns andra terminal.
Kondensatorer används i elmotorer, radiokretsar, strömkällor och många andra kretsar. Kapaciteten som en kondensator har för att lagra elektricitet kallas kapacitans eller elektrisk kapacitet (C). Den huvudsakliga storleksenheten är faraden, men de flesta kondensatorer fungerar på mikrofarader.
Strömmen inducerar kondensatorns spänning. Spänningen över terminalerna börjar vid noll volt när strömmen är som maximal. När laddningen lagras i kondensatorplattorna stiger spänningen och strömmen sjunker. När en kondensator laddas ur stiger strömmen och spänningen minskar.
Induktiva belastningar
En induktor kan vara vilket ledande material som helst. När en variabel ström passerar genom en induktor skapar den ett magnetfält runt sig själv. Om induktorn är en fjäder blir magnetfältet större. En liknande princip inträffar när en ledare placeras i ett magnetfält. Fältet inducerar en elektrisk ström i ledaren.
Exempel på induktiva belastningar är transformatorer, elmotorer och spolar. I en elmotor är två magnetfält mittemot vilket tvingar motoraxeln att rotera.
En transformator har två induktorer, en primär och en sekundär. Magnetfältet i den primära spolen inducerar elektrisk ström i sekundären.
En spole lagrar energi i magnetfältet som inducerar när en variabel elektrisk ström passerar genom den och frigör energi när strömmen avbryts.
Induktans (L) mäts i henries. Förändringen i spänning och ström i en induktor är omvänt proportionell. När strömmen stiger sjunker spänningen.
Kombinerade laster
Alla ledare har en naturlig motståndskraft under normala förhållanden och uppvisar också kapacitiva och induktiva influenser, men dessa små influenser ignoreras i allmänhet för praktiska tillämpningar. Andra belastningar använder olika kombinationer av induktorer, kondensatorer och motstånd för att uppnå specifika ändamål.
En radios frekvenskrets använder variabla induktorer eller kondensatorer i kombination med ett motstånd för att filtrera olika frekvenser och låta endast ett smalt band passera genom resten av kretsen.
Katodstråleröret på en bildskärm eller TV använder motstånd, induktorer och rörets inbyggda kapacitans för att kontrollera och visa bilder i dess fosforlager.
Enfasmotorer använder kondensatorer för att hjälpa motorn under tändning och drift. Tändkondensatorerna ger en ytterligare spänningsfas till motorn, eftersom de drar strömmen och fasspänningen med varandra.
