Vsebina
Električni naboji spadajo v štiri kategorije: uporovni, kapacitivni, induktivni ali kombinacija teh treh. Le malo obremenitev je povsem uporovnih, kapacitivnih ali induktivnih. Nepopolna narava sestavljanja elektronskih naprav je vzrok za indukcijo, odpornost in domorodno vadbo teh predmetov.
Uporne obremenitve
Upor je naprava, ki se upira prehodu električnega toka. Na ta način se del energije odvaja kot toplota. Dve napravi, ki uporabljata te tokove, so žarnice z žarilno nitko in električni grelci. Upor (R) se meri v ohmih.
Žarnica z žarilno nitko proizvaja svetlobo s prepuščanjem električnega toka skozi vakuumsko žarilno nitko. Upor žarilne nitke povzroči segrevanje, električna energija pa se pretvori v svetlobo in toploto. Električni grelniki delujejo na enak način, vendar proizvajajo malo ali nič svetlobe.
Električni tok in napetost v uporovnem bremenu sta neposredno sorazmerna, ena narašča ali pada sorazmerno z drugo.
Kapacitivne obremenitve
Kondenzator shranjuje električno energijo. Dve prevodni snovi sta ločeni z izolatorjem. Ko preko kondenzatorja deluje električni tok, se elektroni iz toka pridružijo plošči, prilepljeni na priključek, kjer tok teče. Ko se tok prekine, se elektroni vrnejo skozi vezje, dokler ne pridejo do drugega terminala kondenzatorja.
Kondenzatorji se uporabljajo v elektromotorjih, radijskih tokokrogih, virih energije in številnih drugih vezjih. Kapaciteta, ki jo ima kondenzator za shranjevanje električne energije, se imenuje kapacitivnost ali električna zmogljivost (C). Glavna enota velikosti je farad, vendar večina kondenzatorjev deluje na mikrofarade.
Tok inducira napetost kondenzatorja. Napetost na sponkah se začne pri nič voltih, ko je tok največji. Ko se naboj shrani v kondenzatorskih ploščah, napetost naraste in tok pade. Ko se kondenzator izprazni, tok naraste in napetost se zmanjša.
Induktivne obremenitve
Induktor je lahko kateri koli prevodni material. Ko spremenljivi tok prehaja skozi induktor, ustvari magnetno polje okoli sebe. Če je induktor vzmet, bo magnetno polje večje. Podoben princip se zgodi, ko je vodnik postavljen znotraj magnetnega polja. Polje inducira električni tok v vodniku.
Primeri induktivnih obremenitev so transformatorji, elektromotorji in tuljave. V elektromotorju sta dve magnetni polji nasproti, zaradi česar se gred motorja vrti.
Transformator ima dve induktorji, eno primarno in drugo sekundarno. Magnetno polje primarne tuljave inducira električni tok v sekundarni.
Tuljava shranjuje energijo v magnetnem polju, ki inducira, ko skoznjo prehaja spremenljiv električni tok, in sprosti energijo, ko je tok prekinjen.
Induktivnost (L) se meri v henrih. Sprememba napetosti in toka v induktorju je obratno sorazmerna. Ko se tok dvigne, napetost pade.
Kombinirane obremenitve
Vsi vodniki imajo v normalnih pogojih naravni upor in imajo tudi kapacitivne in induktivne vplive, vendar so ti majhni vplivi za praktično uporabo na splošno prezrti. Druge obremenitve uporabljajo različne kombinacije induktorjev, kondenzatorjev in uporov za dosego določenih namenov.
Frekvenčno vezje radia uporablja spremenljive induktorje ali kondenzatorje v kombinaciji z uporom za filtriranje različnih frekvenc in omogoča, da skozi preostali del tokokroga preide le ozek pas.
Katodna cev na monitorju ali televiziji uporablja upore, induktorje in vgrajeno kapacitivnost cevi za nadzor in prikaz slik v fosfornih plasteh.
Enofazni motorji uporabljajo kondenzatorje za pomoč motorju med vžigom in delovanjem. Vžigalni kondenzatorji motorju zagotavljajo dodatno napetostno fazo, saj medsebojno vlečejo trenutno in fazno napetost.
