Innhold
Elektriske laster faller inn i fire kategorier: resistiv, kapasitiv, induktiv eller en kombinasjon av disse tre. Få belastninger er rent resistive, kapasitive eller induktive. Den ufullkomne naturen til montering av elektro-elektroniske enheter er årsaken til induksjon, motstand og innfødt kapasitering i disse objektene.
Resistive belastninger
En motstand er et apparat som motstår passasje av elektrisk strøm. På denne måten blir noe av energien slettet som varme. To apparater som bruker disse kjedene er glødelamper og elektriske varmeovner. Motstanden (R) måles i ohm.
En glødelampe produserer lys ved å føre en elektrisk strøm gjennom et filament i vakuum. Filamentets motstand forårsaker oppvarming, og den elektriske energien omdannes til lys og varme. Elektriske varmeovner fungerer på samme måte, men de produserer lite eller ingen lys.
Den elektriske strømmen og spenningen i en motstandsbelastning er direkte proporsjonal, en økning eller reduksjon i samme forhold som den andre.
Kapasitive belastninger
En kondensator lagrer elektrisk energi. To ledende stoffer separeres av en isolator. Når en elektrisk strøm påføres kondensatoren, kobles elektronene i strømmen inn i den sammenbundne platen til terminalen der strømmen strømmer. Når strømmen avbrytes, returnerer elektronene gjennom kretsen til de når kondensatorens andre terminal.
Kondensatorer brukes i elektriske motorer, radiokretser, strømforsyninger og mange andre kretser. Kapasiteten til kondensator for å lagre elektrisitet kalles kapasitans eller elektrisk kapasitet (C). Hovedenheten av storhet er farad, men de fleste kondensatorer opererer i mikrofarader.
Strømmen inducerer spenningen til kondensatoren. Spenningen over terminalene starter ved null volt når strømmen er maksimalt. Mens ladningen lagres i kondensatorplater, stiger spenningen og strømmen faller. Når en kondensator gir elektrisk utladning, går strømmen opp og spenningen minker.
Induktiv belastning
En induktor kan være noe ledende materiale. Når en variabel strøm passerer gjennom en induktor, skaper den et magnetfelt rundt seg selv. Hvis induktoren er en fjær, blir magnetfeltet større. Et lignende prinsipp oppstår når en leder er plassert inne i et magnetfelt. Feltet induserer en elektrisk strøm i lederen.
Eksempler på induktive belastninger er transformatorer, elektriske motorer og spoler. I en elektrisk motor er to magnetfelt motsatte, og tvinger motorakselen til å rotere.
En transformator har to induktorer, en primær og en annen sekundær. Magnetfeltet til primærspolen fremkaller elektrisk strøm i sekundærspolen.
En spole lagrer energi i magnetfeltet som induserer når en variabel elektrisk strøm passerer gjennom den, og frigir energien når strømmen avbrytes.
Induktansen (L) måles i henries. Forandringen av spenning og strøm i en induktor er omvendt proporsjonal. Når strømmen stiger, faller spenningen.
Kombinert belastning
Alle ledere har naturlig motstand under normale forhold og viser også kapasitive og induktive påvirkninger, men disse små påvirkningene blir generelt ignorert for praktiske anvendelser. Andre belastninger bruker forskjellige kombinasjoner av induktorer, kondensatorer og motstander for å oppnå bestemte formål.
Frekvenskretsen på en radio bruker variable induktorer eller kondensatorer i kombinasjon med en motstand for å filtrere ut flere frekvenser og la kun ett smalbånd passere gjennom resten av kretsen.
Katodestrålerøret på en skjerm eller fjernsyn benytter motstander, induktorer og rørets kapasitans til å kontrollere og vise bilder i fosforlagene.
Enfasede motorer bruker kondensatorer for å hjelpe motoren under tenning og drift. Tennkondensatorene gir en ekstra fase av spenning til motoren, siden de tar strøm- og fasespenningen med hverandre.