Sadržaj
Električni naboji mogu se podijeliti u četiri kategorije: otporni, kapacitivni, induktivni ili kombinacija ove tri. Malo je opterećenja isključivo otpornih, kapacitivnih ili induktivnih. Nesavršena priroda sklopa elektroničkih uređaja uzrok je indukcije, otpora i izvornog treninga u tim objektima.
Otporna opterećenja
Otpor je uređaj koji se odupire prolazu električne struje. Na taj se način dio energije rasipa kao toplina. Dva uređaja koja koriste ove struje su žarulje sa žarnom niti i električni grijači. Otpor (R) se mjeri u ohima.
Žarulja sa žarnom niti proizvodi svjetlost propuštajući električnu struju kroz vakuumsku nit. Otpor niti uzrokuje zagrijavanje, a električna energija se pretvara u svjetlost i toplinu. Električni grijači rade na isti način, ali proizvode malo ili nimalo svjetlosti.
Električna struja i napon u otpornom opterećenju izravno su proporcionalni, jedan se povećava ili smanjuje proporcionalno drugom.
Kapacitivna opterećenja
Kondenzator pohranjuje električnu energiju. Dvije vodljive tvari odvojene su izolatorom. Kada se preko kondenzatora primijeni električna struja, elektroni iz struje pridružuju se pločici zalijepljenoj na priključku gdje struja teče. Kad se struja prekine, elektroni se vraćaju kroz krug dok ne dođu do drugog terminala kondenzatora.
Kondenzatori se koriste u električnim motorima, radio krugovima, izvorima napajanja i mnogim drugim krugovima. Kapacitet kondenzatora za pohranu električne energije naziva se kapacitet ili električni kapacitet (C). Glavna jedinica veličine je farad, ali većina kondenzatora radi na mikrofaradima.
Struja inducira napon kondenzatora. Napon na stezaljkama započinje s nula volti kada je struja maksimalna. Kako se naboj skladišti u pločama kondenzatora, napon raste i struja opada. Kad se kondenzator prazni, struja raste, a napon opada.
Induktivna opterećenja
Prigušnica može biti bilo koji vodljivi materijal. Kad promjenljiva struja prolazi kroz induktor, on stvara magnetsko polje oko sebe. Ako je induktor opruga, magnetsko polje će biti veće. Sličan se princip događa kada se vodič smjesti unutar magnetskog polja. Polje inducira električnu struju u vodiču.
Primjeri induktivnih opterećenja su transformatori, elektromotori i zavojnice. U elektromotoru su dva magnetska polja suprotna, što prisiljava osovinu motora da se okreće.
Transformator ima dvije prigušnice, jednu primarnu i jednu sekundarnu. Magnetsko polje primarne zavojnice inducira električnu struju u sekundaru.
Zavojnica pohranjuje energiju u magnetsko polje koje inducira kad kroz nju prolazi promjenjiva električna struja, a oslobađa energiju kad se struja prekine.
Induktivnost (L) mjeri se u henrijama. Promjena napona i struje u prigušnici je obrnuto proporcionalna. Kako struja raste, napon opada.
Kombinirana opterećenja
Svi vodiči imaju prirodni otpor u normalnim uvjetima i također pokazuju kapacitivne i induktivne utjecaje, ali ti se mali utjecaji u praksi uglavnom zanemaruju. Ostala opterećenja koriste razne kombinacije prigušnica, kondenzatora i otpornika za postizanje određenih svrha.
Frekvencijski krug radija koristi promjenjive prigušnice ili kondenzatore u kombinaciji s otpornikom za filtriranje različitih frekvencija i dopušta samo uskom opsegu da prolazi kroz ostatak kruga.
Katodna cijev na monitoru ili televizoru koristi otpore, prigušnice i ugrađeni kapacitivnost cijevi za kontrolu i prikaz slika u svojim slojevima fosfora.
Jednofazni motori koriste kondenzatore za pomoć motoru tijekom paljenja i rada. Kondenzatori za paljenje daju dodatnu fazu napona motoru, jer međusobno povlače struju i fazni napon.
