Obsah
Elektrické záťaže spadajú do štyroch kategórií: odporová, kapacitná, indukčná alebo kombinácia týchto troch. Niekoľko zaťažení je čisto odporových, kapacitných alebo induktívnych. Nedokonalá povaha montáže elektro-elektronických zariadení je príčinou indukcie, odporu a natívnej kondenzácie v týchto objektoch.
Odolné zaťaženie
Rezistor je zariadenie, ktoré odoláva priechodu elektrického prúdu. Týmto spôsobom sa časť energie rozptýli ako teplo. Dva spotrebiče, ktoré používajú tieto reťaze sú žiarovky a elektrické ohrievače. Odpor (R) sa meria v ohmoch.
Žiarovka produkuje svetlo prechodom elektrického prúdu cez vlákno vo vákuu. Odolnosť vlákna spôsobuje ohrev a elektrická energia sa premieňa na svetlo a teplo. Elektrické ohrievače pracujú rovnakým spôsobom, ale produkujú malé alebo žiadne svetlo.
Elektrický prúd a napätie v odporovej záťaži sú priamo úmerné, jeden rastie alebo klesá v rovnakom pomere ako druhý.
Kapacitné zaťaženia
Kondenzátor uchováva elektrickú energiu. Dve vodivé látky sú oddelené izolátorom. Keď je na kondenzátor privedený elektrický prúd, elektróny v prúde sa spoja do spojenej dosky s terminálom, kde prúd prúdi. Keď je prúd prerušený, elektróny sa vracajú cez obvod, až kým nedosiahnu druhý terminál kondenzátora.
Kondenzátory sa používajú v elektromotoroch, rádiových obvodoch, napájacích zdrojoch a mnohých ďalších obvodoch. Kapacita kondenzátora na ukladanie elektriny sa nazýva kapacita alebo elektrická kapacita (C). Hlavnou jednotkou veľkosti je farad, ale väčšina kondenzátorov pracuje v mikrofarádoch.
Prúd indukuje napätie kondenzátora. Napätie na svorkách začína pri nulovom napätí, keď je prúd na svojom maximu. Kým je náboj uložený na doskách kondenzátora, napätie stúpa a prúd klesá. Keď kondenzátor vydá elektrický výboj, prúd sa zvýši a napätie sa zníži.
Indukčné zaťaženia
Induktor môže byť akýkoľvek vodivý materiál. Keď premenlivý prúd prechádza cez induktor, vytvára okolo seba magnetické pole. Ak je induktor pružinou, magnetické pole bude väčšie. Podobný princíp nastáva, keď je vodič umiestnený vo vnútri magnetického poľa. Pole indukuje elektrický prúd v vodiči.
Príklady indukčných záťaží sú transformátory, elektromotory a cievky. V elektrickom motore sú dve magnetické polia opačné, ktoré nútia hriadeľ motora otáčať.
Transformátor má dva induktory, jeden primárny a druhý sekundárny. Magnetické pole primárnej cievky indukuje v sekundárnom prúde elektrický prúd.
Cievka uchováva energiu v magnetickom poli, ktoré indukuje, keď cez ňu prechádza premenlivý elektrický prúd, a uvoľňuje energiu, keď je prúd prerušený.
Indukčnosť (L) sa meria v henries. Zmena napätia a prúdu v induktore je nepriamo úmerná. Ako prúd stúpa, napätie klesá.
Kombinované zaťaženia
Všetky vodiče majú za normálnych podmienok prirodzenú odolnosť a tiež vykazujú kapacitné a indukčné vplyvy, ale tieto malé vplyvy sa pri praktických aplikáciách vo všeobecnosti ignorujú. Iné záťaže používajú rôzne kombinácie induktorov, kondenzátorov a odporov na dosiahnutie špecifických cieľov.
Frekvenčný obvod rádia využíva variabilné induktory alebo kondenzátory v kombinácii s odporom na odfiltrovanie niekoľkých frekvencií a ponechanie len jedného úzkeho pásma prechádzajúceho cez zvyšok obvodu.
Katódová trubica na monitore alebo televízore využíva rezistory, induktory a kapacitanciu trubice na riadenie a zobrazovanie obrazov vo svojich fosforových vrstvách.
Jednofázové motory používajú na podporu motora počas zapaľovania a prevádzky kondenzátory. Zapaľovacie kondenzátory dávajú motoru dodatočnú fázu napätia, pretože spolu navzájom prenášajú prúd a fázové napätie.