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Elektrische Ladungen lassen sich in vier Kategorien einteilen: ohmsch, kapazitiv, induktiv oder eine Kombination dieser drei. Nur wenige Lasten sind rein ohmsch, kapazitiv oder induktiv. Die Unvollkommenheit der Montage elektronischer Geräte ist die Ursache für Induktion, Widerstand und natives Training in diesen Objekten.
Widerstandslasten
Ein Widerstand ist ein Gerät, das dem Durchgang von elektrischem Strom widersteht. Auf diese Weise wird ein Teil der Energie als Wärme abgeführt. Zwei Geräte, die diese Ströme verwenden, sind Glühlampen und elektrische Heizungen. Der Widerstand (R) wird in Ohm gemessen.
Eine Glühlampe erzeugt Licht, indem sie einen elektrischen Strom durch einen Vakuumfaden leitet. Der Widerstand des Filaments bewirkt eine Erwärmung und die elektrische Energie wird in Licht und Wärme umgewandelt. Elektrische Heizungen funktionieren auf die gleiche Weise, erzeugen jedoch wenig oder gar kein Licht.
Der elektrische Strom und die elektrische Spannung in einer ohmschen Last sind direkt proportional, wobei einer proportional zum anderen zunimmt oder abnimmt.
Kapazitive Lasten
Ein Kondensator speichert elektrische Energie. Zwei leitende Substanzen sind durch einen Isolator getrennt. Wenn ein elektrischer Strom über den Kondensator angelegt wird, verbinden sich die Elektronen des Stroms mit der Platte, die an den Anschluss geklebt ist, an dem der Strom fließt. Wenn der Strom unterbrochen wird, kehren die Elektronen durch den Stromkreis zurück, bis sie den anderen Anschluss des Kondensators erreichen.
Kondensatoren werden in Elektromotoren, Funkschaltungen, Stromquellen und vielen anderen Schaltungen verwendet. Die Kapazität, die ein Kondensator zum Speichern von Elektrizität benötigt, wird als Kapazität oder elektrische Kapazität (C) bezeichnet. Die Hauptgrößeneinheit ist der Farad, aber die meisten Kondensatoren arbeiten mit Mikrofarad.
Der Strom induziert die Kondensatorspannung. Die Spannung an den Klemmen beginnt bei null Volt, wenn der Strom maximal ist. Wenn die Ladung in den Kondensatorplatten gespeichert wird, steigt die Spannung und der Strom fällt ab. Wenn sich ein Kondensator entlädt, steigt der Strom und die Spannung nimmt ab.
Induktive Lasten
Ein Induktor kann ein beliebiges leitendes Material sein. Wenn ein variabler Strom durch einen Induktor fließt, erzeugt er ein Magnetfeld um sich herum. Wenn der Induktor eine Feder ist, ist das Magnetfeld größer. Ein ähnliches Prinzip tritt auf, wenn ein Leiter in einem Magnetfeld angeordnet ist. Das Feld induziert einen elektrischen Strom im Leiter.
Beispiele für induktive Lasten sind Transformatoren, Elektromotoren und Spulen. Bei einem Elektromotor sind zwei Magnetfelder entgegengesetzt, wodurch sich die Motorwelle drehen muss.
Ein Transformator hat zwei Induktivitäten, eine primäre und eine sekundäre. Das Magnetfeld der Primärspule induziert elektrischen Strom in der Sekundärspule.
Eine Spule speichert Energie im Magnetfeld, die induziert wird, wenn ein variabler elektrischer Strom durch sie fließt, und gibt Energie ab, wenn der Strom unterbrochen wird.
Die Induktivität (L) wird in Henry gemessen. Die Änderung von Spannung und Strom in einer Induktivität ist umgekehrt proportional. Mit steigendem Strom fällt die Spannung ab.
Kombinierte Lasten
Alle Leiter haben unter normalen Bedingungen einen natürlichen Widerstand und zeigen auch kapazitive und induktive Einflüsse, aber diese kleinen Einflüsse werden für praktische Anwendungen im Allgemeinen ignoriert. Andere Lasten verwenden verschiedene Kombinationen von Induktivitäten, Kondensatoren und Widerständen, um bestimmte Zwecke zu erreichen.
Der Frequenzkreis eines Radios verwendet variable Induktivitäten oder Kondensatoren in Kombination mit einem Widerstand, um verschiedene Frequenzen zu filtern und nur ein schmales Band durch den Rest des Kreises laufen zu lassen.
Die Kathodenstrahlröhre auf einem Monitor oder Fernseher verwendet Widerstände, Induktivitäten und die eingebaute Kapazität der Röhre, um Bilder in ihren Leuchtstoffschichten zu steuern und anzuzeigen.
Einphasenmotoren verwenden Kondensatoren, um den Motor während der Zündung und des Betriebs zu unterstützen. Die Zündkondensatoren versorgen den Motor mit einer zusätzlichen Spannungsphase, da sie Strom und Phasenspannung miteinander ziehen.
