Ytterligere informasjon om motstand R, induktans L og kapasitans C

I forrige avsnitt snakket vi om forholdet mellom motstanden R, induktansen L og kapasitansen C, og her vil vi diskutere litt mer informasjon om dem.

Når det gjelder hvorfor induktorer og kondensatorer genererer induktive og kapasitive reaktanser i vekselstrømskretser, ligger essensen i endringene i spenning og strøm, som resulterer i endringer i energi.

For en induktor, når strømmen endres, endres også magnetfeltet (energien endres). Vi vet alle at ved elektromagnetisk induksjon hindrer det induserte magnetfeltet alltid endringen av det opprinnelige magnetfeltet, så når frekvensen øker, blir effekten av denne hindringen mer tydelig, som er økningen av induktansen.

Når spenningen til en kondensator endres, endres også mengden ladning på elektrodeplaten tilsvarende. Det er tydelig at jo raskere spenningen endres, desto raskere og mer beveger ladningsmengden seg på elektrodeplaten. Bevegelsen av ladningsmengden er faktisk strømmen. Enkelt sagt, jo raskere spenningen endres, desto større er strømmen som flyter gjennom kondensatoren. Dette betyr at kondensatoren i seg selv har en mindre blokkerende effekt på strømmen, noe som betyr at den kapasitive reaktansen avtar.

Kort sagt er induktansen til en induktor direkte proporsjonal med frekvensen, mens kapasitansen til en kondensator er omvendt proporsjonal med frekvensen.

Hva er forskjellene mellom effekt og motstand i induktorer og kondensatorer?

Motstander forbruker energi i både likestrøms- og vekselstrømskretser, og endringene i spenning og strøm er alltid synkroniserte. For eksempel viser figuren nedenfor spennings-, strøm- og effektkurvene for motstander i vekselstrømskretser. Fra grafen kan man se at motstandens effekt alltid har vært større enn eller lik null, og ikke vil være mindre enn null, noe som betyr at motstanden har absorbert elektrisk energi.

I vekselstrømskretser kalles effekten som forbrukes av motstander gjennomsnittseffekt eller aktiv effekt, angitt med stor bokstav P. Den såkalte aktive effekten representerer kun energiforbrukskarakteristikkene til komponenten. Hvis en bestemt komponent har energiforbruk, representeres energiforbruket av den aktive effekten P for å indikere størrelsen (eller hastigheten) på energiforbruket.

Og kondensatorer og induktorer forbruker ikke energi, de lagrer og frigjør bare energi. Blant dem absorberer induktorer elektrisk energi i form av eksitasjonsmagnetfelt, som absorberer og omdanner elektrisk energi til magnetfeltenergi, og deretter frigjør magnetfeltenergi til elektrisk energi, kontinuerlig gjentatt. På samme måte absorberer kondensatorer elektrisk energi og omdanner den til elektrisk feltenergi, samtidig som de frigjør elektrisk feltenergi og omdanner den til elektrisk energi.

Induktans og kapasitans, prosessen med å absorbere og frigjøre elektrisk energi, forbruker ikke energi og kan åpenbart ikke representeres ved aktiv effekt. Basert på dette har fysikere definert et nytt navn, som er reaktiv effekt, representert ved bokstavene Q og Q.


Publisert: 21. november 2023