Cosa sono i circuiti elettrici di base nei sistemi elettrici in tempo reale?

Prova Il Nostro Strumento Per Eliminare I Problemi





Le conoscenze e le abilità fondamentali dei circuiti elettrici di base funzionano sempre come una solida base per un'esperienza tecnicamente valida. Gli studenti possono anche acquisire familiarità con questi circuiti di base, in particolare con l'esperienza pratica. Il circuito di base aiuta quindi uno studente ad acquisire la comprensione del componenti di base e le caratteristiche del circuito mentre è in funzione.

Questo articolo fornisce concetti fondamentali su due tipi di circuiti elettrici: circuiti CA e CC. A seconda del tipo di fonte, l'elettricità varia in corrente alternata (CA) e corrente continua (CC).




Circuiti CC di base

Nei circuiti CC, l'elettricità fluisce in direzione costante con una polarità fissa che non varia nel tempo. Un circuito CC utilizza costante componenti attuali come resistori e combinazioni di resistori, componenti transitori come induttori e condensatori che indicano misuratori come voltmetri a bobina mobile e amperometri alimentano le sorgenti delle batterie e così via.

Per analizzare questi circuiti, diversi strumenti come la legge di ohm, le leggi di tensione e corrente come KCL, KVL e teoremi di rete come Thevinens, Nortons, Mesh analysis, ecc. vengono utilizzati. Di seguito sono riportati alcuni dei circuiti CC di base che esprimono la natura operativa di un circuito CC.



Circuiti in serie e in parallelo

Circuiti CC di base

Circuiti CC di base

I carichi resistivi rappresentano i carichi di illuminazione che vengono collegati in varie configurazioni per analizzare i circuiti DC che sono mostrati in figura. Il modo di collegare i carichi cambia sicuramente le caratteristiche del circuito.


In un semplice circuito CC, un carico resistivo come una lampadina è collegato tra i terminali positivo e negativo della batteria. La batteria fornisce la potenza richiesta alla lampadina e consente all'utente di posizionare un interruttore per accendere o spegnere in base alle esigenze.

Resistenze in serie e in parallelo

Resistenze in serie e in parallelo

I carichi o le resistenze collegati in serie con la sorgente DC, come un simbolo elettrico per il carico di illuminazione, il circuito condivide la corrente comune, ma la tensione tra i singoli carichi varia e viene aggiunta per ottenere la tensione totale. Si ha quindi una riduzione di tensione all'estremità della resistenza rispetto al primo elemento in collegamento in serie. E, se un qualsiasi carico si spegne dal circuito, l'intero circuito sarà a circuito aperto.

In una configurazione parallela, la tensione è comune per ogni carico, ma la corrente varia a seconda del valore nominale del carico. Non ci sono problemi in un circuito aperto anche se un carico è fuori dal circuito. Molti collegamenti di carico sono di questo tipo, ad esempio il collegamento del cablaggio domestico.

Formule per circuiti CC

Formule per circuiti CC

Pertanto, dai circuiti e dalle figure di cui sopra, si può facilmente trovare il consumo totale del carico, la tensione, la corrente e la distribuzione di potenza in un circuito CC.

Circuiti AC di base

A differenza della corrente CC, la tensione o la corrente CA cambia periodicamente la sua direzione man mano che aumenta da zero al massimo e diminuisce fino a zero, quindi continua negativamente fino al massimo e quindi di nuovo a zero. La frequenza di questo ciclo è di circa 50 cicli al secondo in India. Per le applicazioni ad alta potenza, la corrente alternata è una sorgente più predominante ed efficiente della corrente continua. La potenza non è un semplice prodotto di tensione e corrente come in DC, ma dipende dai componenti del circuito. Vediamo il comportamento del circuito CA con i componenti di base.

Circuito CA con un resistore

Circuito CA con resistenza

Circuito CA con resistenza

In questo tipo di circuito, la caduta di tensione sul resistore è esattamente in fase con la corrente come mostrato in figura. Ciò significa che quando la tensione del valore istantaneo è zero, anche il valore della corrente in quell'istante è zero. Inoltre, quando la tensione è positiva durante la semionda positiva del segnale di ingresso, anche la corrente è positiva, quindi la potenza è positiva anche quando sono nella semionda negativa dell'ingresso. Ciò significa che l'alimentazione CA in un resistore si dissipa sempre sotto forma di calore mentre viene prelevata dalla sorgente, indipendentemente dal fatto che la corrente sia positiva o negativa.

Circuito CA con induttori

Gli induttori si oppongono al cambiamento della corrente attraverso di loro non come i resistori che si oppongono al flusso di corrente. Ciò significa che quando la corrente viene aumentata, la tensione indotta cerca di opporsi a questo cambiamento di corrente abbassando la tensione. La tensione caduta su un induttore è proporzionale alla velocità di variazione della corrente.

Circuito CA con induttori

Circuito CA con induttori

Pertanto, quando la corrente è al suo picco massimo (nessun tasso di variazione della forma), la tensione istantanea in quell'istante è zero e l'inversione si verifica quando la corrente raggiunge il picco a zero (variazione massima della sua pendenza), come mostrato in figura . Quindi non c'è dissipazione di potenza netta nel circuito CA dell'induttore.

Pertanto, la potenza istantanea dell'induttore, in questo circuito, è completamente diversa dal circuito CC, dove è nella stessa fase. Ma, in questo circuito, è a 90 gradi di distanza quindi la potenza è negativa, a volte, come mostrato nella figura. Potenza negativa significa che la potenza viene rilasciata al circuito mentre la assorbe nel resto del ciclo. Questa opposizione al cambiamento di corrente è chiamata reattanza e dipende dalla frequenza del circuito operativo.

Circuito CA con condensatori

PER Condensatore si oppone a un cambiamento di tensione, che è dissimile da un induttore che si oppone a un cambiamento di corrente. Fornendo o assorbendo corrente, si verifica questo tipo di opposizione e questa corrente è proporzionale alla velocità di variazione della tensione ai capi del condensatore.

Circuito CA con condensatori

Circuito CA con condensatori

Qui, la corrente attraverso il condensatore è il risultato della variazione della tensione nel circuito. Pertanto, la corrente istantanea è zero quando la tensione è al suo valore di picco (nessuna variazione della pendenza della tensione), ed è massima quando la tensione è zero, quindi la potenza si alterna anche in cicli positivi e negativi. Ciò significa che non dissipa l'energia ma assorbe e rilascia semplicemente l'energia.

Il comportamento del circuito CA può anche essere analizzato combinando i circuiti sopra come RL, RC e Circuiti RLC sia in serie che in combinazioni parallele. E anche le equazioni e le formule dei circuiti di cui sopra sono esentate in questo articolo per ridurre la complessità, ma l'idea generale è di fornire un concetto di base sui circuiti elettrici.

Ci auguriamo che tu possa aver capito queste informazioni di base circuiti elettrici e vorrei avere ulteriore esperienza pratica su vari circuiti elettrici ed elettronici. Per qualsiasi tua esigenza, commenta nella sezione commenti riportata di seguito. Siamo sempre pronti ad aiutarti a guidarti in questa particolare area di tua scelta.

Crediti fotografici