Circuitele electrice și electronice constau în conectarea a mai multor componente diferite pentru a forma un circuit complet și închis.

Cele trei componente principale pasive utilizate în orice circuit sunt: rezistor, condensator și inductor. Toate cele trei componente pasive au un lucru în comun, limitează fluxul de curent electric printr-un circuit, dar în moduri foarte diferite.

Curentul electric poate curge printr-un circuit în două moduri. Dacă curge într-o singură direcție, este clasificat drept curent direct (DC). Dacă curentul electric alternează în ambele direcții înainte și înapoi, el este clasificat drept curent alternativ (AC). Deși prezintă o impedanță într-un circuit, componentele pasive din circuitele AC se comportă foarte diferit față de cele din circuitele de curent continuu.

Componentele pasive consumă energie electrică și, prin urmare, nu pot crește sau amplifica puterea oricăror semnale electrice aplicate acestora, pur și simplu pentru că sunt pasive și ca atare vor avea întotdeauna un câștig mai mic decât unul. Componentele pasive utilizate în circuitele electrice și electronice pot fi conectate într-un număr infinit de moduri, după cum se arată mai jos, cu funcționarea acestor circuite în funcție de inter-acțiunea dintre proprietățile lor electrice diferite.

Componente pasive în circuite de curent alternativ

unde: R este rezistența, C este capacitatea și L este inductanța.

Rezistoarele, indiferent dacă sunt folosite în circuite DC sau AC, vor avea întotdeauna aceeași valoare de rezistență indiferent de frecvența de alimentare. Acest lucru se datorează faptului că rezistoarele sunt clasificate ca fiind pure având proprietăți parazite, cum ar fi capacitatea infinită C = ∞ și inductanța zero L = 0. Pentru un circuit rezistiv, tensiunea și curentul sunt întotdeauna în fază, astfel încât puterea consumată în orice moment poate fi găsită prin înmulțirea tensiunii cu curentul la momentul respectiv.

Condensatoarele și inductorii, pe de altă parte, au un tip diferit de rezistență AC cunoscută sub numele de reactanță, (XL, XC). Reactanța împiedică și ea curgerea curentului, dar cantitatea de reactanță nu este o cantitate fixă ​​pentru un inductor sau un condensator în același mod în care un rezistor are o valoare fixă ​​de rezistență. Valoarea reactanței unui inductor sau a unui condensator depinde de frecvența curentului de alimentare, precum și de valoarea DC a componentei în sine.

Mai jos este o listă a componentelor pasive utilizate în mod obișnuit în circuitele de curent alternativ, împreună cu ecuațiile lor corespunzătoare care pot fi folosite pentru a se găsi valoarea lor sau curentul din circuit. Rețineți că un condensator sau inductor teoretic perfect (pur) nu are nici o rezistență. Dar, în lumea reală, acestea vor avea întotdeauna o valoare rezistivă, indiferent cât de mică este.

Circuitul pur rezistiv

Rezistor - Rezistoarele reglează, împiedică sau alege fluxul de curent printr-o anumită cale sau impun o reducere a tensiunii într-un circuit electric ca urmare a acestui flux de curent. Rezistoarele au o formă de impedanță care pur și simplu se numește rezistență (R), cu valoarea rezistivă a unui rezistor măsurată în Ohmi, Ω. Rezistoarele pot avea o valoare fixă ​​sau o valoare variabilă (potențiometre).

Circuit pur capacitiv

Condensator - condensatorul este o componentă care are abilitatea sau "capacitatea" de a stoca energie sub forma unei sarcini electrice, ca o baterie mică. Valoarea capacității unui condensator este măsurată în Farazi F. La DC, un condensator are impedanță infinită (circuit deschis), (XC), în timp ce la frecvențe foarte mari un condensator are impedanță zero (scurtcircuit).

Circuit pur inductiv

Inductor - Un inductor este o bobină de sârmă care induce un câmp magnetic în ea însăși sau în interiorul unui miez central ca rezultat direct al curentului care trece prin bobină. Valoarea inductanței unui inductor este măsurat în Henri H. La DC, un inductor are impedanță zero (scurt-circuit), în timp ce la frecvențe înalte un inductor are impedanță infinită (circuit deschis), (XL).

Componentele pasive din circuitele AC pot fi conectate împreună, în combinații serie, pentru a forma circuite RC, RL și LC așa cum se arată.

Circuite AC serie

Circuit RC serie

Circuite paralele de curent alternativ

Componentele pasive în circuitele AC pot fi de asemenea conectate împreună, în combinații paralele, pentru a forma circuitele RC, RL și LC așa cum se arată.

Circuit RC paralel

Circuite RLC pasive

Toate cele trei componente pasive din circuitele AC pot fi conectate împreună în ambele combinații, RLC serie și RLC paralele, după cum se arată mai jos.

Circuit RLC serie

Am văzut mai sus că componentele pasive din circuitele AC se comportă foarte diferit decât atunci când sunt conectate într-un circuit DC, datorită influenței frecvenței (ƒ). Într-un circuit pur rezistiv, curentul este în fază cu tensiunea. Într-un circuit pur capacitiv, curentul din condensator conduce tensiunea cu 90^o și într-un circuit pur inductiv, curentul rămâne întârziat față de tensiune la 90^o .

Opoziția față de curentul printr-o componentă pasivă într-un circuit AC se numește: rezistență R pentru un rezistor, reactanță capacitivă XC pentru un condensator și reactanță inductivă XL pentru un inductor. Combinația de rezistență și reactanță se numește Impedanță.

Într-un circuit serie, suma fazorilor tensiunilor pe componentele circuitelor este egală cu tensiunea de alimentare VS. Într-un circuit paralel, suma fazorială a curenților din fiecare ramură și, prin urmare, prin fiecare dintre componentele circuitelor este egală cu curentul de alimentare IS.

Pentru ambele circuite RLC conectate paralel și serie, atunci când curentul de alimentare este „în fază“ cu tensiunea de alimentare apare rezonanța circuitului ca XL = XC. Circuitul de rezonanță serie este cunoscut sub numele de Circuit Acceptor. Un circuit de rezonanță paralelă este cunoscut sub numele de Circuit Rejector.