§ 01 · Základy elektrotechniky
RLC prvky
Rezistor, cívka a kondenzátor — tři základní pasivní prvky a jejich chování v obvodu.
01Tři základní pasivní prvky
- Rezistor (R) — klade proudu odpor a mění elektrickou energii na teplo. Jednotka ohm (Ω).
- Cívka (L) — ukládá energii do magnetického pole. Jednotka henry (H).
- Kondenzátor (C) — ukládá energii do elektrického pole. Jednotka farad (F).
02Chování ve stejnosměrném a střídavém obvodu
V ustáleném stejnosměrném obvodu se cívka chová jako obyčejný vodič (zůstane jen odpor vinutí) a kondenzátor jako rozpojený obvod — proud jím neprotéká.
Ve střídavém obvodu kladou cívka i kondenzátor proudu zdánlivý odpor, kterému říkáme reaktance. Induktivní reaktance XL = 2πfL s kmitočtem roste, kapacitní reaktance XC = 1/(2πfC) s kmitočtem klesá.
03Fázový posun
- Rezistor — napětí a proud jsou ve fázi.
- Cívka — napětí předbíhá proud o 90°.
- Kondenzátor — proud předbíhá napětí o 90°.
04Výkony ve střídavém obvodu
- Činný výkon P [W] — vzniká jen na odporu, mění se na teplo či práci.
- Jalový výkon Q [var] — přelévá se mezi zdrojem a cívkou/kondenzátorem.
- Zdánlivý výkon S [VA] — S = √(P² + Q²), účiník cos φ = P/S.
interaktivní schéma
Rezistor, cívka a kondenzátor ve střídavém obvodu
X_L = 2πfL
94,25 Ω
X_C = 1/(2πfC)
106,1 Ω
Impedance Z
100,7 Ω
Proud I = U/Z
2,284 A
Činný výkon P
521,7 W
Rezonanční f₀
53,1 Hz
Proud předbíhá napětí (kapacitní charakter). Nastav frekvenci na f₀ — X_L a X_C se vyruší, Z = R a proud je největší (rezonance). Zkus měnit frekvenci: reaktance cívky s frekvencí roste, kondenzátoru klesá.