Tliet Parametri Fundamentali-Reżistenza, Induttanza u Kapaċità

Reżistenzi (R), indutturi (L) u capacitors (C) huma t-tliet komponenti primarji u parametri ewlenin fiċ-ċirkwiti kollha. L-ebda ċirkwit elettriku ma jista 'jopera mingħajr mill-inqas wieħed minnhom. Ta' min jinnota li l-elementi taċ-ċirkwit ideali huma differenti minn komponenti fiżiċi reali. Element ta 'ċirkwit huwa mudell ideali simplifikat iddisinjat biex jirrappreżenta karatteristika elettrika speċifika ta' apparat fiżiku. Fil-qosor, simboli standardizzati jintużaw fid-dijagrammi taċ-ċirkwiti biex jirriflettu l-proprjetajiet elettriċi tat-tagħmir u l-komponenti attwali. Pereżempju, apparat li jsaħħan bħal tagħbijiet reżistenti, fran elettriċi u vireg tat-tisħin kollha jistgħu jkunu rappreżentati mill-mudell tal-element resistiv fl-analiżi taċ-ċirkwit.

 

Anke hekk, ċerti apparati elettriċi ma jistgħux jiġu mmudellati minn element ta 'ċirkwit wieħed waħdu. L-istralċ tal-mutur iservu bħala eżempju tipiku. Essenzjalment strutturi tal-koljaturi, il-koljaturi jistgħu jiġu rappreżentati minn induttur. Madankollu, jiġu wkoll b'reżistenza inerenti. Għal din ir-raġuni, għandu jiżdied resistor biex jirrifletti din il-proprjetà reżistenti. Għaldaqstant, meta jinbena mudell ta 'ċirkwit għall-koljaturi tal-mutur, huma espressi bħala kombinazzjoni ta' serje ta 'reżistenza u induttanza.

 

Ir-reżistenza hija l-aktar parametru elettriku sempliċi u intuwittiv. Skont il-Liġi ta' Ohm, il-formula tal-kalkolu tagħha hija (R=U/I). F'ċirkwit, ir-reżistenza taġixxi bħala ostaklu għall-fluss tal-kurrent. Aktar ma jkun għoli l-valur tar-reżistenza, iktar tkun b'saħħitha l-inibizzjoni tagħha fuq il-kurrent elettriku. Peress li l-karatteristiċi tar-reżistenza huma relattivament sempliċi, se ngħaddu biex nelaboraw fuq l-inductance u l-capacitance.

 

1. X'inhuma l-Inductance u l-Kapaċità?

Kif imsemmi hawn fuq, l-inductance u l-kapaċità, bħar-reżistenza, huma parametri u komponenti ta 'ċirkwit essenzjali, iżda jadottaw unitajiet ta' kejl differenti.

 

Inductance hija indikata bl-ittraL, bl-unità tal-henry (H). Jiddefinixxi l-kapaċità ta 'coil li jiġġenera kamp manjetiku. Fi kliem ieħor, meta l-kurrent tad-dħul jibqa 'kostanti, coil b'inductance akbar jipproduċi kamp manjetiku aktar b'saħħtu. B'paragun, ir-reżistenza tikkaratterizza l-oppożizzjoni ta 'komponent għall-kurrent. Taħt vultaġġ fiss, reżistenza ogħla twassal għal kurrent operattiv aktar baxx.

 

Il-kapaċità hija mmarkata bl-ittraC, imkejla f'farads (F). Jiddeskrivi l-abbiltà ta 'capacitor li jaħżen ċarġ elettriku u enerġija elettrika. B'vultaġġ applikat kostanti, kapaċitatur b'kapaċità akbar jista 'jaħżen aktar enerġija elettrika.

 

Bl-istess mod, komponenti induttivi għandhom ukoll kapaċitajiet ta 'ħażna tal-enerġija. Kamp manjetiku aktar b'saħħtu jġorr enerġija manjetika akbar. Peress li l-kampi manjetiċi fihom l-enerġija, jistgħu jeżerċitaw forza mekkanika fuq kalamiti fil-qrib u jwettqu xogħol fuqhom.

 

2. Ir-Relazzjoni Bejn Inductance, Kapaċità u Reżistenza

Essenzjalment, l-inductance u l-capacitance m'għandhom l-ebda korrelazzjoni inerenti mar-reżistenza, u l-unitajiet tal-kejl tagħhom huma kompletament indipendenti. Din id-distinzjoni, madankollu, issir prominenti fiċ-ċirkwiti tal-kurrent alternanti (AC).

 

F'ċirkwiti ta 'kurrent dirett (DC), l-indutturi jiffunzjonaw bħala ċirkuwiti qosra, filwaqt li l-capacitors jaġixxu bħala ċirkwiti miftuħa. F'ċirkwiti AC, madankollu, kemm indutturi kif ukoll capacitors jiġġeneraw oppożizzjoni dipendenti fuq il-frekwenza-kurrent. Dan it-tip ta' kurrent-effett li jillimita ma jissejjaħx reżistenza, iżda reattanza, rappreżentata mis-simbolu X. L-oppożizzjoni reattiva prodotta minn induttur hija definita bħala reattanza induttiva ((XL)), u dik iġġenerata minn kapaċitatur hija reattanza kapaċità ((XC)).

 

Kemm ir-reattanza induttiva kif ukoll dik abilità jaqsmu l-istess unità bħar-reżistenza: l-ohm. It-tliet kwantitajiet kollha jinibixxu l-fluss tal-kurrent fiċ-ċirkwiti. Id-differenza ewlenija tinsab fid-dipendenza tal-frekwenza: ir-reżistenza tibqa 'kostanti irrispettivament mill-frekwenza, filwaqt li r-reattanza induttiva u abilità tinbidel hekk kif il-frekwenza tvarja. Fundamentalment, ir-reattanza fiċ-ċirkwiti AC tirriżulta minn varjazzjoni kontinwa tal-enerġija kkawżata minn tibdil fil-vultaġġ u l-kurrent.

 

Għall-indutturi, kurrent li jvarja jwassal għal bidliet kontinwi fil-kampijiet manjetiċi tagħhom u l-enerġija maħżuna. Wara l-liġi tal-induzzjoni elettromanjetika, kamp manjetiku indott dejjem jikkontrobatti bidliet fil-kamp manjetiku oriġinali. Hekk kif tiżdied il-frekwenza operattiva, dan l-effett kontroattiv jintensifika, u jirriżulta f'reattanza induttiva ogħla.

 

Meta l-vultaġġ fuq kapaċitatur ivarja, il-ċarġ elettriku fuq il-pjanċi tiegħu jinbidel kif xieraq. Iktar ma jinbidel il-vultaġġ aktar malajr, aktar jiċċaqlaq malajr u b'mod aktar intens bejn il-pjanċi. Il-fluss dirett ta 'ċarġ elettriku huwa eżattament kurrent elettriku. Fi kliem sempliċi, varjazzjonijiet tal-vultaġġ aktar mgħaġġla jipproduċu kurrent kapaċità akbar, li jfisser inibizzjoni tal-kurrent aktar dgħajfa mill-kapaċitatur u reattanza kapaċità aktar baxxa.

 

Biex tikkonkludi, ir-reattanza induttiva hija direttament proporzjonali għall-frekwenza, filwaqt li r-reattanza kapaċità hija inversament proporzjonali għall-frekwenza.

 

3. Differenzi ta 'Qawwa Fost Induttanza, Kapaċità u Reżistenza

Elementi reżistenti jikkunsmaw enerġija kontinwament kemm f'ċirkwiti DC kif ukoll AC, fejn il-vultaġġ u l-kurrent jibqgħu perfettament f'fażi. Id-dijagramma tal-kurva hawn taħt turi l-karatteristiċi tal-vultaġġ, tal-kurrent u tal-qawwa ta 'reżistenza f'ċirkwit AC. Kif muri fil-graff, il-qawwa resistiva hija dejjem akbar minn jew ugwali għal żero, li tindika li r-reżistenza kontinwament jassorbu u jikkunsmaw l-enerġija elettrika.

 

 

F'ċirkwiti AC, il-qawwa mxerrda minn resistors tissejjaħ qawwa medja, jew aktar komunement, qawwa attiva, indikata bl-ittra kapitali P. Il-qawwa attiva tirrifletti esklussivament il-konsum tal-enerġija tal-komponenti elettriċi. Għal kwalunkwe apparat li jikkonsma l-elettriku, l-enerġija attiva tikkwantifika l-kobor u r-rata tat-telf tal-enerġija tagħha.

 

B'kuntrast, indutturi u capacitors ma jikkunsmaw l-ebda enerġija elettrika netta. Huma jaħżnu u jirrilaxxaw l-enerġija biss b'mod ċikliku. L-indutturi jassorbu l-enerġija elettrika u jikkonvertuha f'enerġija tal-kamp manjetiku, imbagħad jirrilaxxaw l-enerġija manjetika maħżuna lura f'enerġija elettrika f'ċiklu ripetut. Bl-istess mod, capacitors jikkonvertu l-enerġija elettrika li tidħol f'enerġija tal-kamp elettriku, u aktar tard jarmu din l-enerġija lura fiċ-ċirkwit fil-forma ta 'elettriku.

Dan l-iskambju ċikliku tal-enerġija bejn il-komponenti u l-provvista tal-enerġija ma jinvolvi l-ebda konsum attwali tal-enerġija, għalhekk ma jistax jiġi kkwantifikat mill-enerġija attiva. Biex jiddefinixxu din il-forma speċjali ta 'skambju ta' enerġija, il-fiżiċi introduċew il-kunċett ta 'qawwa reattiva, rappreżentata mill-ittra kapitali Q.

 

Kemm il-qawwa attiva kif ukoll il-qawwa reattiva jaqgħu taħt id-definizzjoni ta '"qawwa", li tiddeskrivi r-rata ta' trasferiment jew konverżjoni tal-enerġija. Il-qawwa attiva tirrifletti kemm ir-reżistenza tikkonsma l-enerġija elettrika malajr. Pereżempju, bozza tad-dawl ta' 100 watt tikkonsma l-enerġija darbtejn aktar malajr minn dik ta' 50 watt.

Il-qawwa reattiva, għall-kuntrarju, tkejjel ir-rata ta 'skambju ta' enerġija ċiklika bejn komponenti induttivi/capacitivi u l-grilja tal-enerġija. Huwa kritiku li jiġi enfasizzat it-terminu skambju tal-enerġija. Enerġija reattiva ogħla tfisser indutturi u capacitors jiġbdu aktar enerġija alternanti mill-provvista tal-enerġija, anke jekk din l-enerġija tintuża biss għall-ħażna u r-rilaxx perjodiċi, aktar milli tiġi kkunsmata.