Elektrinu možno charakterizovať ako energiu prúdiacu cez uzavretý elektrický obvod. Na jeho existenciu je potrebný vodič, v ktorom musí byť elektrické pole podporované zdrojom elektriny. Väčšina modelov automobilov vo svojom dizajne poskytuje tisíc alebo viac elektrických obvodov, ktoré sú na sebe nezávislé. Toto je jeden z mnohých príkladov vplyvu elektriny na ľudský život.
Obsah
- Vymedzenie predmetu
-
Klasifikácia prvkov
- Nominálny režim
- Skrat a bez zaťaženia
- Aktívny prenos sily
Vymedzenie predmetu
Jedným zo základných princípov chápania elektriny je definovanie elektrického obvodu. Pozostáva najmenej z troch komponentov: zdroja prúdu, jeho vodiča a prijímača alebo spotrebiča elektriny. Sada takýchto komponentov je najjednoduchší elektrický obvod. Schéma však môže byť oveľa rozsiahlejšia, uvedenie celej klasifikácie je technicky náročná úloha.
Existujú tri základné prvky elektrického obvodu:
-
Napájacie zdroje, ktoré sú klasifikované ako primárne, ako sú batérie, generátory alebo galvanické články, a sekundárne, ako sú usmerňovače, transformátory alebo invertory. Primárne zdroje sa líšia tým, že vyrábajú elektrinu z iného typu energie, napríklad chemickej. Sekundárne zdroje sa vyznačujú prítomnosťou elektriny na vstupe aj na výstupe.
- Pomocné predmety alebo vodiče, ktoré sú zodpovedné za pripojenie. Príkladmi takéhoto prvku elektrického obvodu sú spínacie zariadenia, meracie prístroje, ochranné zariadenia alebo spojovacie vodiče.
- Spotrebitelia alebo prijímače elektriny. Ich funkciou je konečná premena prúdu na elektrický obvod. Ako príklad možno uviesť osvetlenie alebo rôzne vykurovacie zariadenia.
Klasifikácia prvkov
Všetky komponenty reprezentujúce schému zapojenia môžeme rozdeliť na aktívne, ktoré generujú elektromotorickú silu a pasívne, ktoré túto silu prijímajú.
Zdroje a spotrebitelia elektriny sú komponenty s dvoma pólmi, ktorými túto energiu prijímajú a odovzdávajú. Vodiče sú štvorpólové, pretože na príjem a prenos energie medzi zdrojom a prijímačom alebo spotrebičom sú potrebné štyri kontakty.
Elektrické obvody možno rozdeliť podľa účelu:
-
Výkonové obvody plnia funkciu distribúcie a prenosu elektriny, vďaka čomu prúd tečie do prijímača. Pri spustení práčky alebo zapnutí vysávača sa takýto okruh uzavrie. - Riadiace obvody aktivujú alebo menia parametre fungovania elektrických zariadení. Alarm možno považovať za taký prvok elektrického obvodu.
- Meracie obvody zaznamenávajú zmeny počas prevádzky elektrických zariadení. Príklady zahŕňajú ampérmeter alebo voltmeter.
K aktuálnemu zdroju je možné pripojiť iný počet prijímačov. Prítomnosť týchto prvkov určuje z čoho pozostáva elektrický obvod a režimy, v ktorých funguje.
Nominálny režim
Jeho potreba je dodržať technické parametre celého systému a jeho jednotlivých prvkov. Všetky indikátory v tomto režime zodpovedajú štandardom technickej dokumentácie a referenčnej literatúry. Úplný zoznam parametrov sa môže líšiť v závislosti od toho, z akých prvkov pozostáva elektrický obvod. Existujú však tri ukazovatele, ktoré majú všetky prvky bez výnimky:
- Napätie;
- moc;
- menovitý prúd.
Skrat a bez zaťaženia
V tejto situácii je spínač v elektrickom obvode zatvorený, odpor a napätie sú súčasne nulové.
Ak sa elektrický prúd zmení v rámci špecifikovaných limitov, spodný prah bude vždy nulový a takýto prvok začne prenášať energiu do vonkajšieho obvodu.
Ak je tento indikátor pod nulou, rezistory spotrebúvajú energiu zdrojov, s ktorými sú spojené, a svoje vlastné rezervy.
Tento režim sa pozoruje za podmienky, že záťaž je odpojená od sieťového napájania, pričom prúd je rovný nule. Nie sú zahrnuté všetky prvky toho, čo sa nazýva elektrický obvod.
Aktívny prenos sily
Použitie prispôsobeného režimu zaisťuje maximálny prenos energie. Ak sa vopred nepripravíte na takýto prevádzkový režim, existuje možnosť, že okruh zlyhá.
Moderné predstavy o teórii elektrických obvodov by ľudstvo malo vďačiť svetoznámym nemeckému vedcovi Georgovi Simonovi Ohmovi, ktorý v roku 1826 objavil zákon, ktorý ho neskôr nazval názov.
