Reaktywna odporność - co to jest?

Człowiek od dawna korzysta z jego potrzebenergia elektryczna, chemiczna, atomowa. Dla opisu technicznego każdego z nich istnieje zestaw pojęć, które pozwalają scharakteryzować ich istotę. Na przykład takie cechy jak moc, napięcie, gęstość itd. Są szeroko stosowane w badaniach nie tylko elektrycznych, ale także innych znanych rodzajów energii. Jednym z tych uniwersalnych pojęć jest termin "opór", szeroko stosowany w elektryczności. W innych obszarach istnieją analogie - absorpcja, rozproszenie, odbicie itp. "Opór" jest bowiem charakterystyczną cechą utraty pola energetycznego. Celem nauki i technologii jest ustalenie, co jest przyczyną oporu.

Opór w obwodach elektrycznych jest dwojakiistota - mówią aktywną i reaktywną odporność. Dla przewodnika rezystancja elektryczna jest główną cechą charakterystyczną i wynika z odporności materiału przewodnika na przemieszczenie nośników prądu. Przyczyny tego przeciwdziałania mogą być różne, co wyjaśnia inną nazwę. Oporności zawsze towarzyszy przekształcenie jednego rodzaju energii w inne ze względu na spadek energii głównego źródła. W przypadku energii elektrycznej przejście to oznacza przekształcenie energii źródła energii elektromagnetycznej w energię cieplną, magnetyczną lub elektryczną.

Historycznie, pierwszy w biografii oporubyło studium aktywnego oporu, które jest spowodowane przekształceniem energii źródła w ogrzewanie przewodu. Wynika to z faktu, że ładunki (i to są elektrony) pod działaniem źródła pola elektrycznego przesuwają się przez przewodnik, mówiąc obrazowo, "popychając" kryształy lub molekuły materii. W tym samym czasie wzajemny transfer wymiany energii prowadzi do wzrostu temperatury przewodnika, tj. Nastąpiło przekształcenie energii elektrycznej w energię cieplną. Jeżeli źródło emf nie zmienia swojej wartości U i kierunku, wówczas prąd w obwodzie I nazywany jest stałym, a rezystancja R takiego obwodu jest obliczana z prawa Ohma: R = U / I.

Opór obwodu stałoprądowego może byćtylko aktywny. Reaktancja "wyczuwa się" tylko w obwodach prądu przemiennego, które zawierają bardzo specyficzną indukcyjność (cewkę) lub pojemność (kondensator). Ściśle mówiąc, każdy dyrygent ma pewną indukcyjność i pojemność, ale zazwyczaj są one tak pomijalne, że są zaniedbywane. Indukcyjność i pojemność w trakcie ładunków elektrycznych wzdłuż nich przekształcają ich energię w pole magnetyczne cewki lub pole elektryczne dielektryka. Energia zmagazynowana w ten sposób, zmieniając znak źródła emf, powraca w postaci energii ruchu ładunku, stąd nazwa "reaktancja".

Indukcyjność w obwodzie prądu przemiennego "Odporność „dla przepływu prądu przez zjawisko samoindukcji: zmiany prądu generowanego przez zmianę siły elektromotorycznej źródła powoduje zmianę pola elektromagnetycznego, tak, że stara się utrzymać prąd w obwodzie dzięki energii zmagazynowanej w polu magnetycznym. Miara zmagazynowanej energii jest miarą indukcyjności obwodu L, która zależy od częstotliwości f prądu przemiennego. Reakcja cewki jest określana za pomocą następującego wzoru:

XL = 2 * π * f * L.

Kondensator w obwodzie prądu zmiennego gromadzi sięenergia pola elektrycznego przez ładunek dielektryka. W przypadku zmiany wielkości i / lub kierunku źródła napięcia SEM całej kondensatorem obsługiwanych przez szok opadania, przy czym dłuższy, im większa pojemność kondensatora C.

Reaktancję kondensatora, również zależną od częstotliwości, oblicza się za pomocą następującego wzoru:

Xc = 1 / (2 * π * f * C).

Z tego wyrażenia widać, że wraz ze wzrostem częstotliwościi / lub pojemność, rezystancja maleje. Tak więc dla obwodu prądu przemiennego, w którym występuje rezystor, cewka i kondensator, konieczne jest określenie pewnej całkowitej rezystancji czynnej i biernej. Ogólnie, wzór do obliczania impedancji ma "pitagorejski smak":

Zv2 = Rv2 + (XL + Xc) v2

* Uwaga: znak "v" powinien brzmieć "Z w kwadracie" itp.

I wreszcie formuła całkowitego oporu jest następująca:

Z = √ (squarte) Rv2 + (XL + Xc) v2.