Wisselstroomcircuits

Wisselstroomcircuits betreffen elektrische schakelingen waarin wisselstroom (AC) door de geleiders stroomt. Het belangrijkste kenmerk is dat de spanning en de stroom periodiek van richting en grootte veranderen, meestal volgens een sinusvorm. In tegenstelling tot gelijkstroom (DC) blijft de polarisatie constant. AC kan worden getransformeerd door transformatoren, waardoor spanningsniveaus kunnen veranderen en geschikt kunnen worden gemaakt voor verschillende toepassingen.

Bij AC-circuits wordt vaak gebruikgemaakt van impedantie Z, die weerstand R combineert met reactantie X (X_L = ωL, X_C = -1/(ωC)). De complexe impedantie maakt het mogelijk om volgens de regels van Ohm de stroom I te berekenen als I = V / Z. De macht kan verdeeld worden in actieve (P), reactieve (Q) en schijnbare (S) macht. Een faseverschil tussen spanning en stroom bepaalt de werking van het circuit en het rendement.

Belangrijke componenten zijn weerstanden, spoelen (inductoren) en condensatoren, en transformatoren. Deze onderdelen bepalen samen de impedantie en het frequentierespons van het circuit. Typische topologieën omvatten filtercircuits (laagdoorlaat, hoogdoorlaat, banddoorlaat en bandstop), resonante netwerken en oscillatorcircuits. AC-circuits worden vaak analytisch bestudeerd met fasoranalyses, nodale- of lusanalyses, en, indien nodig, Laplace-transformatie voor overdracht en gedrag bij transiënten. Toepassingen variëren van voeding en audio tot communicatie en signaalverwerking. Veiligheidsmaatregelen zoals isolatie, aarding en correcte bekabeling zijn cruciaal bij werken met wisselstroom.