Eenvoudige AC-circuitberekeningen

In de loop van de volgende hoofdstukken leert u dat het meten en berekenen van wisselstroomcircuits erg ingewikkeld kan worden vanwege de complexe aard van wisselstroom in circuits met inductantie en capaciteit.

Met eenvoudige circuits (figuur hieronder) die niets meer dan een wisselstroombron en weerstand omvatten, zijn dezelfde wetten en regels van gelijkstroom eenvoudig en direct van toepassing.

AC-circuitberekeningen voor resistieve circuits zijn hetzelfde als voor DC.

Serieweerstanden worden nog steeds toegevoegd, parallelle weerstanden nemen nog steeds af en de wetten van Kirchhoff en Ohm gelden nog steeds. Zoals we later zullen ontdekken, zijn deze regels en wetten eigenlijk altijd klopt, het is alleen dat we de hoeveelheden spanning, stroom en oppositie tegen stroom moeten uitdrukken in meer geavanceerde wiskundige vormen.

Met puur resistieve circuits hebben deze complexiteiten van AC echter geen praktische gevolgen, en daarom kunnen we de getallen behandelen alsof we te maken hebben met eenvoudige DC-grootheden.

Omdat al deze wiskundige relaties nog steeds gelden, kunnen we gebruik maken van onze vertrouwde "tabel"-methode om circuitwaarden te organiseren, net als bij DC:

Hier moet een belangrijk voorbehoud worden gemaakt:alle metingen van wisselspanning en -stroom moeten in dezelfde termen worden uitgedrukt (piek, piek-tot-piek, gemiddelde of RMS). Als de bronspanning wordt gegeven in piek-AC-volt, worden alle stromen en spanningen die vervolgens worden berekend, uitgedrukt in piekeenheden.

Als de bronspanning wordt gegeven in AC RMS-volt, worden alle berekende stromen en spanningen ook in AC RMS-eenheden gegoten. Dit geldt voor elke berekening op basis van de wetten van Ohm, de wetten van Kirchhoff, enz. Tenzij anders vermeld, wordt over het algemeen aangenomen dat alle waarden van spanning en stroom in wisselstroomcircuits RMS zijn in plaats van piek, gemiddelde of piek-tot-piek.

In sommige gebieden van de elektronica wordt uitgegaan van piekmetingen, maar in de meeste toepassingen (vooral industriële elektronica) is de aanname RMS.

BEOORDELING:

• Alle oude regels en wetten van DC (de spannings- en stroomwetten van Kirchhoff, de wet van Ohm) gelden nog steeds voor AC. Bij complexere circuits is het echter mogelijk dat we de AC-grootheden in een complexere vorm moeten weergeven. Hierover later meer, dat beloof ik!
• De "tabel"-methode voor het organiseren van circuitwaarden is nog steeds een geldig analysehulpmiddel voor AC-circuits.

GERELATEERDE WERKBLAD:

• Serie DC-circuits oefenwerkblad met antwoorden-werkblad