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I carichi elettrici si dividono in quattro categorie: resistivo, capacitivo, induttivo o una combinazione di questi tre. Pochi carichi sono puramente resistivi, capacitivi o induttivi. La natura imperfetta dell'assemblaggio di dispositivi elettro-elettronici è la causa dell'induzione, della resistenza e della capacità nativa in questi oggetti.
Carichi resistivi
Un resistore è un apparato che resiste al passaggio della corrente elettrica. In questo modo, parte dell'energia viene dissipata sotto forma di calore. Due apparecchi che utilizzano queste catene sono lampadine a incandescenza e riscaldatori elettrici. La resistenza (R) è misurata in ohm.
Una lampada a incandescenza produce luce passando una corrente elettrica attraverso un filamento nel vuoto. La resistenza del filamento provoca il riscaldamento e l'energia elettrica viene convertita in luce e calore. I riscaldatori elettrici funzionano allo stesso modo, ma producono poca o nessuna luce.
La corrente elettrica e la tensione in un carico resistivo sono direttamente proporzionali, uno in aumento o in diminuzione nella stessa proporzione dell'altro.
Carichi capacitivi
Un condensatore immagazzina energia elettrica. Due sostanze conduttive sono separate da un isolante. Quando viene applicata una corrente elettrica al condensatore, gli elettroni nella corrente si uniscono nella piastra legata al terminale in cui scorre la corrente. Quando la corrente viene interrotta, gli elettroni ritornano attraverso il circuito fino a raggiungere l'altro terminale del condensatore.
I condensatori sono utilizzati in motori elettrici, circuiti radio, alimentatori e molti altri circuiti. La capacità di un condensatore di immagazzinare elettricità è chiamata capacità o capacità elettrica (C). L'unità principale della grandezza è il farad, ma la maggior parte dei condensatori funziona in microfarad.
La corrente induce la tensione del condensatore. La tensione tra i terminali inizia a zero volt quando la corrente è al massimo. Mentre la carica viene immagazzinata nelle piastre del condensatore, la tensione aumenta e la corrente cade. Quando un condensatore fornisce la scarica elettrica, la corrente sale e la tensione diminuisce.
Carichi induttivi
Un induttore può essere qualsiasi materiale conduttivo. Quando una corrente variabile passa attraverso un induttore, crea un campo magnetico attorno a sé. Se l'induttore è una molla, il campo magnetico sarà più grande. Un principio simile si verifica quando un conduttore viene posto all'interno di un campo magnetico. Il campo induce una corrente elettrica nel conduttore.
Esempi di carichi induttivi sono trasformatori, motori elettrici e bobine. In un motore elettrico, due campi magnetici sono opposti, costringendo l'albero motore a ruotare.
Un trasformatore ha due induttori, uno primario e l'altro secondario. Il campo magnetico della bobina primaria induce la corrente elettrica nel secondario.
Una bobina immagazzina energia nel campo magnetico che induce quando una corrente elettrica variabile passa attraverso di essa e rilascia l'energia quando la corrente viene interrotta.
L'induttanza (L) è misurata in henries. Il cambiamento di tensione e corrente in un induttore è inversamente proporzionale. All'aumentare della corrente, la tensione diminuisce.
Carichi combinati
Tutti i conduttori hanno una resistenza naturale in condizioni normali e presentano anche influenze capacitive e induttive, ma queste piccole influenze vengono generalmente ignorate per applicazioni pratiche. Altri carichi utilizzano varie combinazioni di induttori, condensatori e resistori per raggiungere scopi specifici.
Il circuito di frequenza di una radio utilizza induttori o condensatori variabili in combinazione con un resistore per filtrare diverse frequenze e lasciare che solo una banda stretta passi attraverso il resto del circuito.
Il tubo catodico su un monitor o un televisore utilizza resistori, induttori e la capacità del tubo per controllare e visualizzare le immagini nei suoi strati di fosforo.
I motori monofase utilizzano condensatori per aiutare il motore durante l'accensione e il funzionamento. I condensatori di accensione danno una ulteriore fase di tensione al motore, dato che prendono la corrente e la tensione di fase tra loro.