Ce sunt circuitele electrice de bază în sistemele electrice în timp real?

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Cunoștințele și abilitățile fundamentale ale circuitelor electrice de bază funcționează întotdeauna ca o bază solidă pentru o experiență solidă din punct de vedere tehnic. De asemenea, elevii se pot familiariza puternic cu aceste circuite de bază, în special cu experiența practică. Circuitul de bază ajută astfel un cursant să înțeleagă componente de bază și caracteristicile circuitului în timp ce acesta funcționează.

Acest articol oferă concepte fundamentale despre două tipuri de circuite electrice: circuitele de curent alternativ și de curent continuu. În funcție de tipul sursei, electricitatea variază ca curent alternativ (AC) și curent continuu (DC).




Circuite de bază DC

În circuitele de curent continuu, curentul electric curge în direcție constantă cu o polaritate fixă ​​care nu variază în funcție de timp. Un circuit DC folosește constant componentele actuale cum ar fi rezistențele și combinațiile de rezistențe componente tranzitorii, cum ar fi inductoarele și condensatoarele, care indică contoare, cum ar fi voltmetrele cu bobină în mișcare și ampermetrele, sursele de alimentare ale bateriei, etc.

Pentru analiza acestor circuite, diferite instrumente, cum ar fi legea ohmilor, legile tensiunii și curentului, cum ar fi KCL, KVL și teoremele rețelei precum Thevinens, Nortons, Mesh analysis, etc sunt utilizate. Următoarele sunt câteva dintre circuitele de bază DC care exprimă natura de funcționare a unui circuit DC.



Serii și circuite paralele

Circuite de bază DC

Circuite de bază DC

Sarcinile rezistive reprezintă sarcinile de iluminat care sunt conectate în diferite configurații pentru a analiza circuitele de curent continuu care sunt prezentate în figură. Modul de conectare a sarcinilor schimbă cu siguranță caracteristicile circuitului.


Într-un circuit simplu DC, o sarcină rezistivă ca bec este conectată între bornele pozitive și negative ale bateriei. Bateria furnizează energia necesară becului și permite utilizatorului să plaseze un întrerupător pentru a porni sau opri conform cerințelor.

Rezistențe în serie și paralele

Rezistențe în serie și paralele

Sarcinile sau rezistențele conectate în serie la sursa de curent continuu, ca simbol electric pentru sarcina de iluminat, circuitul are curent comun, dar tensiunea la nivelul sarcinilor individuale variază și se adaugă pentru a obține tensiunea totală. Deci, există o reducere a tensiunii la sfârșitul rezistorului comparativ cu primul element din conexiunea în serie. Și, dacă se stinge o sarcină din circuit, întregul circuit va fi deschis în circuit.

Într-o configurație paralelă, tensiunea este comună pentru fiecare sarcină, dar curentul variază în funcție de valoarea sarcinii. Nu există nicio problemă într-un circuit deschis chiar dacă o sarcină este în afara circuitului. Multe conexiuni de încărcare sunt de acest tip, de exemplu conexiunea de cablare la domiciliu.

Formule de circuit DC

Formule de circuit DC

Prin urmare, din circuitele și figurile de mai sus, se poate găsi cu ușurință consumul total de sarcină, tensiunea, curentul și distribuția puterii într-un circuit de curent continuu.

Circuite de bază AC

Spre deosebire de curentul continuu, tensiunea sau curentul alternativ își schimbă direcția periodic pe măsură ce crește de la zero la maxim și scade înapoi la zero, apoi continuă negativ la maxim și apoi din nou înapoi la zero. Frecvența acestui ciclu este de aproximativ 50 de cicluri pe secundă în India. Pentru aplicații de mare putere, sursa de curent alternativ este mai predominantă și mai eficientă decât curentul continuu. Puterea nu este un produs simplu de tensiune și curent ca în curent continuu, dar depinde de componentele circuitului. Să vedem comportamentul circuitului de curent alternativ cu componentele de bază.

Circuit de curent alternativ cu rezistor

Circuit de curent alternativ cu rezistor

Circuit de curent alternativ cu rezistor

În acest tip de circuit, tensiunea care cade peste rezistor este exact în fază cu curentul așa cum se arată în figură. Acest lucru înseamnă că, atunci când valoarea tensiunii instantanee este zero, valoarea curentă la acel moment este, de asemenea, zero. Și, de asemenea, atunci când tensiunea este pozitivă în timpul semivalei pozitive a semnalului de intrare, curentul este, de asemenea, pozitiv, astfel încât puterea este pozitivă chiar și atunci când sunt în jumătate de undă negativă a intrării. Aceasta înseamnă că puterea de curent alternativ într-un rezistor se disipează întotdeauna sub formă de căldură în timp ce o ia de la sursă, indiferent dacă curentul este pozitiv sau negativ.

Circuit de curent alternativ cu inductoare

Inductoarele se opun schimbării curentului prin ele, nu ca rezistențelor care se opun fluxului de curent. Aceasta înseamnă că atunci când curentul este crescut, tensiunea indusă încearcă să se opună acestei schimbări a curentului prin scăderea tensiunii. Tensiunea scăzută pe un inductor este proporțională cu rata de schimbare a curentului.

Circuit de curent alternativ cu inductoare

Circuit de curent alternativ cu inductoare

Prin urmare, atunci când curentul este la vârful maxim (fără o rată de modificare a formei), tensiunea instantanee la acel moment este zero și inversul se întâmplă atunci când curentul atinge vârfurile la zero (schimbarea maximă a pantei sale), așa cum se arată în figură . Deci nu există o disipare a puterii nete în circuitul de curent alternativ.

Astfel, puterea instantanee a inductorului, în acest circuit, este complet diferită de circuitul de curent continuu, unde se află în aceeași fază. Dar, în acest circuit, este la 90 de grade distanță, astfel încât puterea este negativă, uneori, așa cum se arată în figură. Puterea negativă înseamnă că puterea se eliberează înapoi în circuit pe măsură ce îl absoarbe în restul ciclului. Această opoziție a schimbării curente se numește reactanță și depinde de frecvența circuitului de funcționare.

Circuit de curent alternativ cu condensatori

LA Condensator se opune unei modificări a tensiunii, care este diferită de un inductor care se opune unei modificări a curentului. Prin alimentarea sau extragerea curentului, are loc acest tip de opoziție, iar acest curent este proporțional cu rata de schimbare a tensiunii din condensator.

Circuit de curent alternativ cu condensatori

Circuit de curent alternativ cu condensatori

Aici, curentul prin condensator este rezultatul modificării tensiunii din circuit. Prin urmare, curentul instantaneu este zero atunci când tensiunea este la valoarea sa maximă (fără schimbarea pantei de tensiune) și este maximă atunci când tensiunea este la zero, astfel încât puterea alternează și în cicluri pozitive și negative. Aceasta înseamnă că nu disipă energia, ci absoarbe și eliberează puterea.

Comportamentul circuitului de curent alternativ poate fi, de asemenea, analizat prin combinarea circuitelor de mai sus, cum ar fi RL, RC și Circuite RLC atât în ​​serie cât și în combinații paralele. Și, de asemenea, ecuațiile și formulele circuitelor de mai sus sunt exceptate în acest articol pentru a reduce complexitatea, dar ideea generală este de a oferi un concept de bază despre circuitele electrice.

Sperăm că ați fi înțeles aceste elemente de bază circuite electrice și doresc să aibă o experiență practică suplimentară pe diferite circuite electrice și electronice. Pentru oricare dintre cerințele dvs., comentați în secțiunea de comentarii de mai jos. Suntem întotdeauna gata să vă ajutăm să vă ghidați în acest domeniu special la alegere.

Credite foto