Die grundlegenden Kenntnisse und Fähigkeiten der grundlegenden Stromkreise bilden immer eine solide Grundlage für technisch fundierte Erfahrungen. Die Schüler können sich auch mit diesen grundlegenden Schaltkreisen vertraut machen, insbesondere mit praktischen Erfahrungen. Die Grundschaltung hilft dem Lernenden somit, das zu verstehen Grundlegende Komponenten und die Eigenschaften der Schaltung während des Betriebs.
Dieser Artikel enthält grundlegende Konzepte zu zwei Arten von Stromkreisen: Wechselstrom- und Gleichstromkreise. Je nach Art der Quelle variiert der Strom als Wechselstrom (AC) und Gleichstrom (DC).
Grundlegende Gleichstromkreise
In Gleichstromkreisen fließt der Strom in konstanter Richtung mit einer festen Polarität, die sich nicht mit der Zeit ändert. Ein Gleichstromkreis verwendet stetig aktuelle Komponenten wie Widerstände und Widerstandskombinationen transiente Komponenten wie Induktivitäten und Kondensatoren, die Messgeräte wie bewegliche Spulenvoltmeter und Amperemeter anzeigen, die Batteriequellen versorgen und so weiter.
Zur Analyse dieser Schaltkreise stehen verschiedene Werkzeuge wie das Ohmsche Gesetz, das Spannungs- und Stromgesetz wie KCL, KVL und Netzwerksätze wie Thevinens, Nortons, Mesh-Analyse usw. werden verwendet. Im Folgenden sind einige der grundlegenden Gleichstromkreise aufgeführt, die den Betriebscharakter eines Gleichstromkreises ausdrücken.
Serien- und Parallelschaltungen
Grundlegende Gleichstromkreise
Widerstandslasten stellen die Beleuchtungslasten dar, die in verschiedenen Konfigurationen angeschlossen sind, um die in der Abbildung gezeigten Gleichstromkreise zu analysieren. Die Art und Weise des Lastanschlusses ändert sicherlich die Schaltungseigenschaften.
In einem einfachen Gleichstromkreis wird eine ohmsche Last als Glühlampe zwischen den positiven und negativen Anschlüssen der Batterie angeschlossen. Die Batterie versorgt die Glühbirne mit der erforderlichen Energie und ermöglicht es dem Benutzer, einen Schalter zum Ein- und Ausschalten je nach Anforderung zu platzieren.
Serien- und Parallelwiderstände
Die Lasten oder Widerstände, die in Reihe mit der Gleichstromquelle geschaltet sind, als elektrisches Symbol Bei Beleuchtungslast teilen sich die Stromkreise den gemeinsamen Strom, aber die Spannung zwischen den einzelnen Lasten variiert und wird addiert, um die Gesamtspannung zu erhalten. Es gibt also eine Spannungsreduzierung am Ende des Widerstands im Vergleich zum ersten Element in Reihenschaltung. Und, wenn irgendeine Last ausgeht Von der Schaltung wird die gesamte Schaltung unterbrochen.
In einer parallelen Konfiguration ist die Spannung für jede Last gleich, der Strom variiert jedoch in Abhängigkeit von der Nennleistung der Last. Es gibt kein Problem in einem offenen Stromkreis, selbst wenn eine Last außerhalb des Stromkreises liegt. Viele Lastverbindungen sind von diesem Typ, beispielsweise die Hausverkabelung.
Gleichstromkreisformeln
Aus den obigen Schaltungen und Figuren kann daher leicht der Gesamtlastverbrauch, die Spannung, der Strom und die Leistungsverteilung in einem Gleichstromkreis ermittelt werden.
Grundlegende Wechselstromkreise
Im Gegensatz zu Gleichstrom ändert Wechselspannung oder Wechselstrom ihre Richtung periodisch, wenn sie von Null auf Maximum ansteigt und auf Null zurückfällt, dann negativ auf Maximum weitergeht und dann wieder auf Null zurückkehrt. Die Frequenz dieses Zyklus beträgt in Indien etwa 50 Zyklen pro Sekunde. Für Hochleistungsanwendungen ist Wechselstrom die vorherrschende und effizientere Quelle als Gleichstrom. Die Leistung ist kein einfaches Produkt aus Spannung und Strom wie bei Gleichstrom, sondern hängt von den Schaltungskomponenten ab. Sehen wir uns das Verhalten des Wechselstromkreises mit den Grundkomponenten an.
Wechselstromkreis mit Widerstand
Wechselstromkreis mit Widerstand
Bei dieser Art von Schaltung ist die am Widerstand abfallende Spannung genau in Phase mit dem Strom, wie in der Abbildung gezeigt. Dies bedeutet, dass, wenn die Momentanwertspannung Null ist, der Stromwert zu diesem Zeitpunkt ebenfalls Null ist. Und wenn die Spannung während der positiven Halbwelle des Eingangssignals positiv ist, ist auch der Strom positiv, so dass die Leistung auch dann positiv ist, wenn sie sich in der negativen Halbwelle des Eingangs befinden. Dies bedeutet, dass die Wechselstromleistung in einem Widerstand immer als Wärme abgeführt wird, während sie der Quelle entnommen wird, unabhängig davon, ob der Strom positiv oder negativ ist.
Wechselstromkreis mit Induktivitäten
Induktivitäten wirken der Stromänderung durch sie entgegen, nicht wie die Widerstände, die dem Stromfluss entgegenwirken. Das heißt, wenn der Strom erhöht wird, versucht die induzierte Spannung, dieser Änderung des Stroms durch Abfallen der Spannung entgegenzuwirken. Die an einer Induktivität abfallende Spannung ist proportional zur Änderungsrate des Stroms.
Wechselstromkreis mit Induktivitäten
Wenn der Strom seine maximale Spitze erreicht (keine Formänderungsrate), ist die momentane Spannung zu diesem Zeitpunkt Null, und umgekehrt geschieht dies, wenn der Strom seine Spitze erreicht (maximale Änderung seiner Steigung), wie in der Abbildung gezeigt . Es gibt also keine Verlustleistung im Wechselstromkreis des Induktors.
Somit unterscheidet sich die momentane Leistung des Induktors in dieser Schaltung vollständig von der Gleichstromschaltung, in der sie sich in derselben Phase befindet. In dieser Schaltung ist der Abstand jedoch 90 Grad, sodass die Leistung manchmal negativ ist, wie in der Abbildung gezeigt. Negative Leistung bedeutet, dass die Leistung wieder an den Stromkreis abgegeben wird, wenn sie im Rest des Zyklus absorbiert wird. Dieser Gegensatz der Stromänderung wird als Reaktanz bezeichnet und hängt von der Frequenz des Betriebskreises ab.
Wechselstromkreis mit Kondensatoren
ZU Kondensator wirkt einer Spannungsänderung entgegen, die sich von einer Induktivität unterscheidet, die einer Stromänderung entgegenwirkt. Durch Zuführen oder Ziehen von Strom findet diese Art der Opposition statt, und dieser Strom ist proportional zur Änderungsrate der Spannung über dem Kondensator.
Wechselstromkreis mit Kondensatoren
Hier ist der Strom durch den Kondensator das Ergebnis der Änderung der Spannung in der Schaltung. Daher ist der Momentanstrom Null, wenn die Spannung ihren Spitzenwert erreicht (keine Änderung der Spannungssteigung), und er ist maximal, wenn die Spannung Null ist, sodass die Leistung auch in positiven und negativen Zyklen wechselt. Dies bedeutet, dass die Energie nicht abgeführt wird, sondern nur die Energie absorbiert und freigesetzt wird.
Das Verhalten von Wechselstromkreisen kann auch analysiert werden, indem die obigen Schaltkreise wie RL, RC und kombiniert werden RLC-Schaltungen sowohl in Reihe als auch in Parallelkombinationen. Und auch die Gleichungen und Formeln der obigen Schaltungen sind in diesem Artikel ausgenommen, um die Komplexität zu verringern. Die Gesamtidee besteht jedoch darin, ein grundlegendes Konzept über die elektrischen Schaltungen zu geben.
Wir hoffen, dass Sie diese Grundlagen verstanden haben Stromkreise und möchten weitere praktische Erfahrungen mit verschiedenen elektrischen und elektronischen Schaltkreisen sammeln. Kommentieren Sie für alle Ihre Anforderungen den Kommentarbereich unten. Wir sind immer bereit, Ihnen bei der Führung in diesem speziellen Bereich Ihrer Wahl zu helfen.
Bildnachweis
- Gleichstromkreis Formeln von wikia.nocookie
- Wechselstromkreis mit Widerstand von physik.sjsu
- Wechselstromkreis mit Kondensatoren von keywon
