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什么是纯电阻电路?它的特性是什么?

带有电阻的电路板上的细节特写

早在博格人说出我最喜欢的一句话“抵抗是徒劳的”之前,我就明白了抵抗对我们生活的各个方面所产生的影响。此外,即使是我童年最早的记忆,也包含了圣经学校强调抵制诱惑的教导。

此外,电阻的重要性及其影响的一个最好的例子是一组被称为欧姆定律的公式的存在。我相信你们都知道,欧姆定律是一组方程,人们可以用它来计算电路中电流、电阻和电压之间的关系。所以,是的,阻力影响着我们生活的方方面面,从宗教到电子领域。

此外,就电路而言,电阻性的性质或特征也可以作为一个整体来定义电路。此外,我所指的电路类型被称为纯电阻电路。

什么是纯电阻电路?

纯电阻电路是电感很小的电路,在其典型频率下,其电抗与电阻相比微不足道。此外,在纯电阻电路中,所利用的全部电压都被用来克服电路本身的欧姆电阻。另外,纯电阻电路的另一个名称是无感电路。

此外,在纯电阻电路中,相位角电流与电压之间是零。此外,如果我们要表示一个典型的纯电阻电路的瞬时电流和瞬时外加电压,它将表明供电电压和电流确实彼此是相的。

此外,如果我们检查同一电路的图形表示,我们可以从它的功率曲线在任何时候,能量循环的任何部分都不会变成负的。因此,在纯电阻电路中,功率永远不会为零。此外,这是因为电流和电压的瞬时值总是负的或正的。此外,纯电阻电路的功率周期的频率是电流和电压波的两倍。

电路电阻图

电流和电压之间的关系描述了电路所使用的电阻类型。

纯电阻式交流电路

在交流电路中只包含一个纯电阻(欧姆)的电路称为纯电阻式交流电路。从技术角度来看,这种电路不含电容或电感。交变电压和电流除了在电路的任何一个方向上向后外,还同步向前移动。因此,交流电压和电流呈现出正弦波的形状,因此被称为正弦波形

在这些电路中,电阻器消耗功率,而电流和电压的相位保持不变。电流和电压同时达到最大值。值得注意的是,电阻器是无源元件,它既不产生也不消耗电能。那么,在纯电阻电路中电阻对功率有什么影响呢?它把可用的能量转化为热。

我相信你们都知道,在交流电路中,电流与电压之比取决于相位角、相位差和电源频率。此外,无论电源频率如何,电阻器的电阻值将保持恒定。

更详细的纯电阻电路

当我们检查纯电阻电路中的功率时,我们可以从下面的波形(红色,蓝色和粉红色)观察到典型电路的整体特性。从解析式可以看出,电压和电流是同相的。你还可以观察到电压和电流的值同时达到最大值。你可以确定功率曲线对于所有与电压和电流相关的值始终是正的。

基于电阻的电压、电流和功率波形。

波形是电路任何预期输出或输入的有用表示。

我相信你还记得直流供电电路在美国,电流和电压的副产物仍被称为功率。虽然在交流电路中也是如此,但这里的不同之处在于,在交流电路中,我们考虑的是电流和电压的瞬时值。因此,我们在纯电阻电路中发现的瞬时功率,可以用下面的方程表示。

瞬时功率,P = VI

纯电阻电路的功率因数

首先,功率因数是什么意思?在电气工程中,我们将功率因数(PF或cosφ)定义为电路中可使用的功率(实际功率P)与电路中电压和电流相乘计算出的功率(视在功率S)之间的比值。此外,我们将PF定义为具有从0到1的范围。

在直流电路中,V x I的结果给出了电路绘制的功率(P),单位为瓦(W)。然而,在交流电路中,这将会偏离。因为在交流电路中,V x I的结果给我们的是视在功率(S)而不是实数功率(P),因为电流和电压不相位差。

我们可以进一步定义交流电路中的PF:

  1. 定义PF为电流和电压相位角的余弦

  2. 定义PF或cos φ为电阻(R) ÷阻抗(Z)

  3. PF或cos φ也定义为:实幂(P) ÷视在幂(S)

因此,对于纯电阻电路,由于电压和电流是同相的,其PF为1。

用纯感应式或纯电容式电路,电流与电路电压90o失相;因此,cos φ = 90o。因此,这些电路的PF为零。RLC系列电路的PF在0到1之间。

纯电阻电路具有不同于其他类型电路的独特特性。然而,如果没有这些类型的电路,像白炽灯这样的设备就不可能实现。

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