Kapasitans reaktivliyi düsturu. AC dövrə empedansı

06.12.2023

Elektrik dövrəsinin elementləri vasitəsilə gərginlikləri və cərəyanları hesablamaq üçün onların ümumi müqavimətini bilmək lazımdır. Enerji mənbələri iki növə bölünür:

  • DC elektromotor qüvvəsi (EMF) zamanla dəyişməyən (batareyalar, rektifikatorlar, akkumulyatorlar);
  • AC (məişət və sənaye şəbəkələri), EMF müəyyən bir tezlik ilə sinusoidal qanuna uyğun olaraq dəyişir.

Aktiv və reaktiv müqavimətlər

Yük müqaviməti aktiv və ya reaktiv ola bilər. Aktiv müqavimət(R) şəbəkə tezliyindən asılı deyil. Bu o deməkdir ki, içindəki cərəyan gərginliklə sinxron şəkildə dəyişir. Bu, multimetr və ya test cihazı ilə ölçdüyümüz müqavimətdir.

Reaktivlik iki növə bölünür:

induktiv(transformatorlar, şoklar);

tutumlu(kondensatorlar).

Reaktiv yükün fərqli bir xüsusiyyəti, gərginliyə qarşı aparıcı və ya geriləmə cərəyanının olmasıdır. Kapasitiv yükdə cərəyan gərginliyə səbəb olur, induktiv yükdə isə ondan geri qalır. Fiziki olaraq belə görünür: boşaldılmış bir kondansatör birbaşa cərəyan mənbəyinə qoşulubsa, işə salınma anında cərəyan maksimum, gərginlik isə minimumdur. Zamanla, cərəyan azalır və kondansatör doldurulana qədər gərginlik artır. Bir kondansatörü AC mənbəyinə bağlasanız, o, şəbəkə tezliyində daim doldurulacaq və cərəyan gərginlikdən əvvəl artacaq.

Bir endüktansı birbaşa cərəyan mənbəyinə qoşaraq, əks nəticə əldə edirik: gərginlik birləşdirildikdən sonra ondan keçən cərəyan bir müddət artacaq.

Reaktivliyin miqdarı tezlikdən asılıdır. Tutum:

Şəbəkə tezliyi ilə əlaqəli bucaq tezliyi f düstur:

Formuladan göründüyü kimi, tezlik artdıqca, tutum azalır.

AC dövrə empedansı

AC şəbəkəsində yalnız aktiv və ya yalnız reaktiv olan yük yoxdur. Aktiv elementə əlavə olaraq, istilik elementi bir elektrik mühərrikində induktiv müqaviməti ehtiva edir, aktiv müqavimət üzərində induktiv müqavimət üstünlük təşkil edir;

Elektrik dövrəsinin bütün aktiv və reaktiv komponentlərini nəzərə alaraq ümumi müqavimətin dəyəri düsturla hesablanır:

Dövrə elementlərinin ekvivalent müqavimətinin hesablanması

Bir enerji mənbəyinə bir neçə rezistor qoşula bilər. Mənbə yükünün cərəyanını hesablamaq üçün ekvivalent yük müqaviməti hesablanır. Elementlərin bir-birinə necə bağlanmasından asılı olaraq iki üsul istifadə olunur.

Müqavimətlərin ardıcıl qoşulması.

Bu halda onların dəyərləri toplanır:

Ardıcıl olaraq bağlanan müqavimət nə qədər çox olarsa, bu dövrənin ekvivalent müqaviməti bir o qədər çox olar. Məişət nümunəsi: fişdəki kontakt pisləşirsə, bu, yüklə ardıcıl olaraq əlavə müqaviməti birləşdirməyə bərabərdir. Ekvivalent yük müqaviməti artacaq və ondan keçən cərəyan azalacaq.

Müqavimətlərin paralel bağlanması.

Hesablama düsturu daha mürəkkəb görünür:

Paralel bağlı iki müqavimət üçün bu düsturun tətbiqi halı:

Qoşulmaq üçün qutu n eyni müqavimətlər R:

Paralel olaraq nə qədər çox müqavimət göstərsəniz, dövrənin son müqaviməti bir o qədər aşağı olar. Biz bunu gündəlik həyatda görürük: şəbəkəyə nə qədər çox istehlakçı qoşulsa, ekvivalent müqavimət bir o qədər aşağı olur və yük cərəyanı bir o qədər yüksək olur.

Beləliklə, elektrik dövrəsinin empedansının hesablanması mərhələlərlə baş verir:

  1. Aktiv və reaktiv müqavimətləri ehtiva edən ekvivalent dövrə çəkilir.
  2. Ekvivalent müqavimətlər yükün aktiv, induktiv və tutumlu komponentləri üçün ayrıca hesablanır.
  3. Elektrik dövrəsinin ümumi müqaviməti hesablanır
  4. Enerji təchizatı dövrəsində cərəyanlar və gərginliklər hesablanır.

Alternativ elektrik cərəyanı dövrəsinə aktiv (daxili enerji mənbələri olan) və passiv elementlər (enerji istehlakçıları) daxildir. Passiv elementlərə rezistorlar və reaktiv qurğular daxildir.

Passiv elementlərin növləri

Elektrik mühəndisliyində iki növ rezistor nəzərə alınır: aktiv və reaktiv müqavimət. Aktiv - elektrik cərəyanının enerjisinin istiliyə çevrildiyi qurğular. Fizikada R simvolu ilə işarələnir. Ölçü vahidi Ohm-dur.

Bu formula maksimum və ya effektiv ani cərəyan və gərginlik dəyərlərini hesablamaq üçün istifadə edilə bilər.

Reaktiv qurğular enerjini yaymır, əksinə toplayır. Bunlara daxildir:

  • induktor;
  • kondansatör.

Reaktivlik X simvolu ilə təyin olunur. Ölçmə vahidi Ohm-dur.

İnduktor

Bu, spiral, vida və ya spiral spiral şəklində hazırlanmış bir keçiricidir. Yüksək inersiyaya görə cihaz alternativ cərəyan dövrələrində və salınan dövrələrdə dalğalanmaları azaltmaq, maqnit sahəsi yaratmaq və s. üçün istifadə olunan sxemlərdə istifadə olunur. Kiçik diametrli böyük bir uzunluğa malikdirsə, o zaman bobin solenoid adlanır.

Gərginlik düşməsini hesablamaq üçün (U) rulonun uclarında düsturdan istifadə edin:

U = –L DI/Dt, burada:

  • L – cihazın induktivliyi, Hn (Henri) ilə ölçülür.
  • DI, Dt (saniyələrlə ölçülür) müddətində cərəyanın dəyişməsidir (amperlə ölçülür).

Diqqət! Dirijordakı cərəyanın hər hansı bir dəyişməsi ilə bu dəyişikliyin qarşısını alan öz-özünə induktiv emf yaranır.

Nəticədə, induktiv adlanan bobində müqavimət görünür.

Elektrik mühəndisliyində X ilə işarələnirLvə düsturla hesablanır:

burada w bucaq tezliyidir, rad/s ilə ölçülür.

Bucaq tezliyi harmonik vibrasiya üçün xarakterikdir. Tezliyi f (saniyədə tam salınımların sayı) ilə əlaqələndirilir. Tezlik saniyədə vibrasiya ilə ölçülür (1/s):

w = 2 p f.

Dövrə bir neçə rulondan istifadə edirsə, onda onlar olduqda serial əlaqə cəmi XL bütün sistem üçün bərabər olacaq:

XL = XL1 + XL2 + …

Paralel qoşulma halında:

1/XL = 1/XL1 + 1/XL2 + …

Belə bir əlaqə üçün Ohm qanunu belədir:

burada UL gərginliyin azalmasıdır.

Cihazda induktivdən əlavə aktiv R var.

Bu vəziyyətdə elektrik empedansı bərabərdir:

Kapasitiv element

Konduktorlarda və bobin sarımında, induktiv və aktiv müqavimətə əlavə olaraq, bu cihazlarda tutumun olması ilə əlaqədar olan kapasitiv müqavimət də var. Rezistor və bobinə əlavə olaraq, dövrə iki metal plitədən ibarət olan bir kondansatör daxil edə bilər, onların arasında bir dielektrik təbəqə yerləşdirilir.

FYI. Elektrik cərəyanı cihazın plitələrin doldurulması və boşaldılması proseslərinə məruz qalması səbəbindən baş verir.

Cihaz plitələrində maksimum yükləmə zamanı:

Müqavimətli bir cihazın enerji saxlaya biləcəyinə görə, bir dövrədə gərginliyi sabitləşdirən cihazlarda istifadə olunur.

Yük toplamaq qabiliyyəti tutumla xarakterizə olunur.

Kondansatör reaktivliyini (CR) düsturla hesablamaq olar:

XC = 1/(w·C), burada:

  1. w - bucaq tezliyi,
  2. C kondansatörün tutumudur.

Kapasitansın ölçü vahidi F (farad).

Bucaq tezliyi ilə əlaqəli olduğunu nəzərə alsaq siklik tezlik, kondansatörün reaktiv dəyərinin hesablanması düsturdan istifadə etməklə həyata keçirilə bilər:

XC=1/(2·p·f·C).

Bir dövrədə bir neçə cihaz ardıcıl olaraq birləşdirilirsə, cəmiXİLƏsistem bərabər olacaq:

XС = XС1 + XС2 + …

Əgər obyektlərin əlaqəsi paraleldirsə, onda:

1/XC = 1/XC1 + 1/XC2+…

Bu vəziyyət üçün Ohm qanunu aşağıdakı kimi yazılır:

burada UC kondansatördə gərginliyin azalmasıdır.

Dövrə hesablanması

Serial əlaqə üçünI = consthər hansı bir nöqtədə və Ohm qanununa görə, düsturla hesablana bilər:

burada Z elektrik empedansıdır.

Cihazlardakı gərginlik aşağıdakı kimi hesablanır:

UR = I · R, UL = I · XL, UC = I · XC.

İnduktiv gərginlik komponentinin vektoru kapasitiv komponentin vektorundan əks istiqamətə yönəldilmişdir, buna görə də:

buna görə də hesablamalara görə:

Diqqət! Empedans dəyərini hesablamaq üçün "müqavimət üçbucağından" istifadə edə bilərsiniz, burada hipotenuzun Z dəyəri, ayaqları isə X və R dəyərləridir.

Əgər dövrəyə həm kondansatör, həm də induktor qoşulubsa, Pifaqor teoreminə görə hipotenuza (Z) bərabər olacaq:

ÇünkiX = XLXC, Bu:

Elektrik məsələlərini həll edərkən impedans çox vaxt mürəkkəb ədəd kimi yazılır ki, burada real hissə aktiv komponentin qiymətinə, xəyali hissə isə reaktiv komponentə uyğun gəlir. Beləliklə, impedans üçün ifadə ümumi görünüş formaya malikdir:

burada i xəyali vahiddir.

Reaktivliyi onlayn hesablamaq üçün İnternetdə tapıla bilən kalkulyator proqramından istifadə edə bilərsiniz. Bir çox oxşar xidmətlər var, ona görə də sizin üçün əlverişli olan kalkulyator seçmək çətin olmayacaq.

Bu cür İnternet xidmətləri sayəsində siz lazımi hesablamaları tez bir zamanda həyata keçirə bilərsiniz.

Video

AC dövrələrində aşağıdakı müqavimət növləri fərqləndirilir.

Aktiv. Rezistorun müqavimətinə aktiv deyilir. Simvol

Müqavimət vahidi Ohm-dur. Rezistorun müqaviməti tezlikdən asılı deyil.

Jet. Reaktiv bölmədə üç növ müqavimət var: induktiv xL və tutumlu xc və reaktivin özü. İnduktiv reaksiya üçün yuxarıda X L = ωL düsturu alınmışdır. İnduktiv reaksiyanın vahidi də Ohm-dur. xL dəyəri xətti olaraq tezlikdən asılıdır.

Yuxarıdakı tutum üçün X C = 1 / ωC düsturu alındı. Kapasitans vahidi Ohm-dur. Xc dəyəri tərs mütənasib qanuna görə tezlikdən asılıdır. Sadəcə olaraq dövrənin reaktivliyinə X = X L - X C dəyəri deyilir.

Empedans. Dövrənin ümumi müqavimətinə kəmiyyət deyilir

.

Bu əlaqədən belə nəticə çıxır ki, Z, R və X müqavimətləri üçbucaq əmələ gətirir: Z hipotenuza, R və X ayaqlarıdır. Rahatlıq üçün bu üçbucaqda tənliklə təyin olunan φ bucağını nəzərdən keçiririk

φ = arktan((X L - X C) / R),

və faza sürüşmə bucağı adlanır. Bunu nəzərə alaraq əlavə bağlantılar edilə bilər

Cərəyanların və gərginliklərin kompleks təmsilinin tətbiqi elektrik dövrələrinin elementlərinin müqavimətini mürəkkəb formada təyin etməyi tələb edir - Z.

Məlumdur ki, rezistorun müqaviməti rezistordakı gərginliyin ondan keçən cərəyana nisbəti kimi müəyyən edilir. Gərginlik və cərəyan mürəkkəb formada təmsil olunursa, o zaman

Lakin əvvəlki mühazirədə müəyyən edilmişdir ki,. Buna görə

Beləliklə, biz bunu görürük rezistorun kompleks müqaviməti yalnız həqiqi ədədlə ifadə edilir. Cərəyanlar və gərginliklər arasında faza təhrifləri təqdim etmir. Bu faktı vurğulamaq üçün belə müqavimət çox vaxt aktiv adlanır.

Kapasitansın kompleks müqaviməti əlaqə ilə müəyyən edilir

. (3.2)

Görürük ki, tutumun alternativ cərəyana kompleks müqaviməti xəyali bir ədədlə ifadə edilir. Xəyali vahid -j cərəyan və gərginlik arasında 90°-lik faza sürüşməsini fiziki olaraq təyin edir. Bu, onun maksimum dəyəri ilə yaxşı uyğunlaşır

Buna görə də, kondansatör üzərindəki gərginlik cərəyandan 90 ° geri qalır. Bu o deməkdir ki, əvvəlcə kondansatördən keçən cərəyan artır, sonra bir qədər gecikmə ilə yük və gərginlik artır.

Kompleks endüktans müqaviməti nisbətlə müəyyən edilir

. (3.4)

əmsalı w L Ohm-da müqavimət dəyərini təyin edir. Tezliyə mütənasibdir, induktiv reaksiya adlanır və XL ilə işarələnir, yəni.

Kapasitans və endüktansın müqavimətlərinin xəyali ədədlərlə ifadə edildiyini vurğulamaq üçün onlara reaktivlər, kondansatör və endüktansa reaktiv dövrə elementləri deyilir.

İndi aktiv və reaktiv elementləri, məsələn, ardıcıl olaraq birləşdirilmiş R, L və C elementlərini ehtiva edən elektrik dövrəsinin kompleks müqavimətini təyin edək (şək. 3.1). Belə bir dövrə qapalı bir dövrəni təmsil edir kontur, ona görə də Kirchhoffun ikinci qanunu onun üçün etibarlıdır

Son ifadədə 1.2-ci mühazirədə müəyyən edilmiş qaydalara uyğun olaraq ani gərginliklərin və emf-nin simvollarını onların mürəkkəb təsvirləri ilə əvəz edəcəyik. Bu texnika simvolik üsul adlanır. Sıralı dövrənin bütün elementlərindən keçən cərəyan eyni olduğundan (3.6) formasına gəlir.

Bu ifadəni formaya çevirək

.

Tərifinə görə, sonuncu bərabərliyin sağ tərəfindəki ifadə Şəkil 3.1-də dövrənin kompleks müqavimətindən başqa bir şey deyil, yəni.

(3.7)

burada R dövrənin həqiqi hissəsi və ya aktiv müqavimətidir.

- dövrənin xəyali hissəsi və ya reaktivliyi.

İfadə (3.7) cəbri formada kompleks müqaviməti ifadə edir. Kompleks müqavimətin komponentləri arasındakı əlaqələr cərəyanın kompleks təmsili üçün əlaqələrə tam uyğundur. Lakin daha aydınlıq üçün müqavimət üçbucağı anlayışı təqdim olunur (Şəkil 3.2).

Üçbucaqda hipotenuza kompleks müqavimətin modulu Z ilə müəyyən edilir və

(3.8)

Qarşı ayağın reaktivliyi X var və

Bucaq, dövrənin kompleks müqaviməti ilə təqdim olunan cərəyan və gərginlik arasındakı faza keçidini təyin edir və

(3.8) ¸ (3.11) ifadələrini nəzərə alaraq mürəkkəb müqavimətin cəbri formasından triqonometrik formaya keçmək asandır.

a eksponensial formanı əldə etmək üçün Eyler düsturunu tətbiq etməklə

İndi mürəkkəb təsvirdə EMF mənbəyi olmayan dövrənin bir hissəsi üçün Ohm qanununu yaza bilərsiniz

(3.14)

İfadə (3.14) göstərir ki, alternativ cərəyan sxemlərində cərəyan modulu gərginlik modulunun (onun amplituda dəyərinin) kompleks müqavimət moduluna nisbəti ilə, cərəyan fazası isə gərginlik və kompleks müqavimət fazalarının fərqi ilə müəyyən edilir. . Bu, təcrübə üçün başqa bir faydalı ifadəyə gətirib çıxarır:

. (3.15)

Kompleks keçiricilik

DC dövrələrində bir rezistorun keçiriciliyi cərəyanın gərginliyə nisbəti ilə müəyyən edilir:

Bu dəyər müqavimətlə tərs mütənasibdir.

Dəyişən cərəyan dövrələrində Y ilə işarələnən və ümumi halda həqiqi G və xəyali B hissələrini ehtiva edən mürəkkəb keçiricilik anlayışından istifadə edilməlidir:

Rezistorun kompleks keçiriciliyi

(3.17)

Kondansatörün mürəkkəb keçiriciliyi

. (3.18)

Kompleks keçiricilik endüktansı

. (3.19)

Sonda qeyd edək ki, elementləri sıra ilə birləşdirilən elektrik dövrəsinin hissələrini təhlil etmək üçün kompleks müqavimətdən və mürəkkəb keçiricilikdən istifadə etmək rahatdır. paralel əlaqə elementləri.

DC dövrələrində induktorlar

Bir DC dövrəsində bir induktorun əsas məqsədi müqavimət şəklində müxalifət təmin etməkdir. İnduktorlar adətən müqavimət yaradan tel spirallardır. İndüktörün müqaviməti adətən aşağı olsa da, bobin reaksiya verir. Bundan əlavə, güc induktorun müqaviməti ilə yayılır.

İndüktansın təsirləri bir DC dövrəsində cərəyan dəyişdikdə baş verir. Çalışan bir DC dövrəsində cərəyan adətən sabit bir dəyər olsa da, onu hələ də yandırıb söndürmək lazım olduğunu unutmayın. diaqram. Cərəyan əvvəlcə dövrəyə daxil edildikdə və ya dövrədən çıxarıldıqda əhəmiyyətli bir dəyişiklik baş verir. Cərəyandakı bu dəyişiklik induktorun bu dəyişikliyə müqavimət göstərməsinə səbəb olur. Nəticə, alternativ cərəyan dövrəsində olduğu kimi, cərəyanın dəyişməsinə qarşı çıxan induksiya edilmiş bir gərginlikdir.

Ən əhəmiyyətli təsir, induktordan keçən cərəyan qəflətən basdırıldığı zaman əldə edilir. İndüktörün ətrafındakı maqnit sahəsi yox olur və bobində çox yüksək gərginliyə səbəb olur. Bu gərginlik hətta bəzi hallarda komponentin zədələnməsinə səbəb ola bilər. Digər tərəfdən, digər tətbiqlər, müəyyən xüsusi komponentləri və ya sxemləri gücləndirmək üçün çox yüksək gərginliklər yaratmaq üçün bu effektdən istifadə edir. Nümunələrə televiziya qəbuledicilərindəki üfüqi skan transformatorları və avtomobilin alışma sistemlərindəki alovlanma rulonları daxildir.

Bir induktor maqnit sahəsi yaratmaq qabiliyyətinə malikdir. Bu xüsusiyyət rulonun parametri - endüktans (L) ilə xarakterizə olunur, bu da növbələrin sayından, nüvədən və rulonun həndəsi ölçülərindən asılıdır.

L = ψ/I; Harada ψ = W·Ф- bobin axını bağlantısı;

W- bobin növbələrinin sayı; F- maqnit axını; I- rulondan keçən cərəyan.

İndüktansa əlavə olaraq, həqiqi bir bobin aktiv müqavimətə malikdir:

ρ - bobin keçiricisinin müqaviməti; l- dirijorun uzunluğu;

S- bobin keçiricisinin kəsik sahəsi.

düyü. 4-1

Alternativ cərəyan dövrəsində bobinin işini təhlil etmək rahatlığı üçün şərti olaraq qəbul edəcəyik Rk = 0. AC mən = günah edirəm(ωt), rulondan axan, alternativ bir maqnit axını yaradır F, bu, bobinin növbələrini keçərək, onlarda öz-özünə induksiya emf yaradır. Lenz qaydasına görə, özünü induksiya emf və özünü induksiya cərəyanı dövrədə cərəyanın axmasına mane olur, Şek. 4-1.

Empedans modulu.

düyü. 4-4

Gərginlik üçbucağının hər tərəfini cərəyanla çarparaq, oxşar güc üçbucağını əldə edirik (şəkil 4-4c).

Q L- bobinin reaktiv gücü maqnit sahəsi yaratmaq üçün istifadə olunur. Reaktiv gücün ölçü vahidi: var - volt - amper reaktiv;

R- dövrənin aktiv gücü istiliyə çevrilir. Ölçü vahidi W;

S- dövrənin ümumi gücü, ölçü vahidi VA - volt-amper.

S= P + jQ- ümumi gücün kompleks dəyəri.

Tam güc modulu.

Elektrik enerjisinin hansı hissəsinin dövrəyə verildiyini göstərən güc faktoru S, faydalı gücə çevrilir R.

İnsan çoxdan öz ehtiyacları üçün elektrik, kimyəvi və atom enerjisindən istifadə edir. üçün texniki təsvir Onların hər biri öz mahiyyətini xarakterizə etməyə imkan verən bir sıra anlayışlara malikdir. Məsələn, güc, gərginlik, sıxlıq və s. kimi xüsusiyyətlərdən təkcə elektrik deyil, həm də digər məlum enerji növlərinin öyrənilməsində geniş istifadə olunur. Bu universal anlayışlardan biri də elektrik enerjisində geniş istifadə olunan “müqavimət” terminidir. Digər sahələrdə onun analoqları var - udma, səpilmə, əks etdirmə və s. “Müqavimət” əslində enerji sahəsində itkilərin xarakterik xüsusiyyətidir. Elm və texnologiyanın məqsədi müqavimətin səbəbinin nə olduğunu müəyyən etməkdir.

Müqavimət elektrik dövrələri ikili mahiyyəti var - aktiv və reaktiv müqavimət deyirlər. Bir keçirici üçün elektrik müqaviməti əsas xüsusiyyətdir və keçirici materialın cərəyan daşıyıcılarının hərəkətinə müqaviməti ilə müəyyən edilir. Bu müxalifətin səbəbləri fərqli ola bilər ki, bu da onun müxtəlif adlarını izah edir. Müqavimət həmişə əsas mənbənin enerjisinin azalması səbəbindən bir növ enerjinin digərinə çevrilməsi ilə müşayiət olunur. Elektrik enerjisi üçün bu keçid emf mənbəyinin enerjisinin istilik, maqnit və ya elektrik enerjisinə çevrilməsi deməkdir.

Tarixən müqavimətin tərcümeyi-halında birincisi, mənbə enerjisinin keçiricinin istiləşməsinə çevrilməsi nəticəsində yaranan aktiv müqavimətin öyrənilməsi idi. Bu, mənbənin emf sahəsinin təsiri altında olan yüklərin (və bunlar elektronlardır) keçirici boyunca hərəkət etməsi, məcazi desək, maddənin kristallarını və ya molekullarını "itələməsi" səbəbindən baş verir. Bu halda, enerjinin qarşılıqlı mübadiləsi və ötürülməsi keçiricinin temperaturunun artmasına səbəb olur, yəni. elektrik enerjisinin istilik enerjisinə çevrilməsi var. EMF mənbəyi U ölçüsünü və istiqamətini dəyişdirmirsə, I dövrəsindəki cərəyan sabit adlanır və belə bir dövrənin müqaviməti R Ohm qanununa əsasən hesablanır: R = U / I.

DC dövrəsinin müqaviməti yalnız aktiv ola bilər. Reaktivlik yalnız çox xüsusi bir tutum (kondensator) olan dövrələrdə "özünü hiss edir". Düzünü desək, hər hansı bir dirijorun bir qədər endüktansı və tutumu var, lakin adətən onlar o qədər əhəmiyyətsizdirlər ki, onlara əhəmiyyət verilmir. Endüktans və tutum, onlardan axan zaman enerjisini bobinin maqnit sahəsinə və ya dielektrik elektrik sahəsinə çevirir. Bu şəkildə yığılan enerji, emf mənbəyinin işarəsi dəyişdikdə, yüklərin hərəkət enerjisi şəklində geri qayıdır, buna görə də "reaktivlik" adı verilir.

Alternativ cərəyan dövrəsindəki endüktans, mənbənin emf-də dəyişiklik nəticəsində yaranan cərəyanın dəyişməsi vasitəsilə axan cərəyana "müqavimət təmin edir" və bu dəyişikliyə səbəb olur. elektromaqnit sahəsi belə ki, saxlanılan maqnit sahəsi enerjisindən istifadə edərək dövrədə cərəyanı saxlamağa çalışır. Saxlanılan enerjinin ölçüsü alternativ cərəyanın f tezliyindən asılı olan L dövrə endüktansının ölçüsüdür. İndüktörün reaktivliyi aşağıdakı düsturla müəyyən edilir:

XL = 2 * π * f * L.

Bir dielektrikin yüklənməsi ilə yığılır. Mənbə emfinin böyüklüyü və / və ya istiqaməti dəyişdikdə, kondansatör plitələrindəki gərginlik düşən cərəyanla saxlanılır və kondansatörün C kapasitansı nə qədər böyükdürsə.

Reaktiv də tezlikdən asılıdır, düsturla hesablanır:

Xc = 1 / (2 *π * f * C).

Bu ifadədən görmək olar ki, tezlik və/yaxud tutum artdıqca müqavimət azalır. Beləliklə, bir rezistorun, bir induktorun və bir kondansatorun olduğu alternativ cərəyan dövrəsi üçün müəyyən bir ümumi aktiv və reaktivliyi müəyyən etmək lazımdır. Ümumiyyətlə, empedansın hesablanması düsturu "Pifaqor ləzzətinə" malikdir:

Zv2= Rv2 + (XL + Xc) v2

Və son empedans düsturu belə görünür:

Z =√(kvadrat) Rv2 + (XL + Xc) v2.

Reaktivlik– enerji ötürülməsi səbəbindən dəyişən cərəyana elektrik müqaviməti maqnit sahəsi endüktanslarda və ya kondansatörlərdə elektrik sahəsi ilə.

Reaktivliyə malik elementlərə reaktiv deyilir.

İndüktörün reaksiyası.

AC cərəyanı axdıqda I bir bobində, bir maqnit sahəsi öz növbələrində cərəyanın dəyişməsinə mane olan bir emf yaradır.
Cərəyan artdıqda, EMF mənfi olur və azaldıqda cərəyanın artmasına mane olur, müsbətdir və azalmasının qarşısını alır, beləliklə, bütün dövr ərzində cərəyanın dəyişməsinə müqavimət göstərir;

Yaradılan əks təsir nəticəsində antifazada induktorun terminallarında bir gərginlik yaranır. U, EMF-ni boğaraq, amplituda ona bərabər və işarədə əks.

Cərəyan sıfırdan keçdikdə, EMF-nin amplitüdü maksimum dəyərinə çatır, bu, dövrün 1/4-də cərəyan və gərginlik arasında vaxt uyğunsuzluğu yaradır.

İndüktörün terminallarına gərginlik tətbiq etsəniz U, əks-emf bərabər olduğundan cari dərhal başlaya bilməz -U, buna görə də, endüktansdakı cərəyan həmişə gərginlikdən 90 ° bir açı ilə geri qalacaq. Gecikmə cərəyanında sürüşmə müsbət adlanır.

Ani gərginlik dəyərinin ifadəsini yazaq u EMF əsasında ( ε ), endüktansa mütənasibdir L və cərəyanın dəyişmə sürəti: u = -ε = L(di/dt).
Buradan sinusoidal cərəyanı ifadə edirik.

Funksiyanın inteqralı günah(t) olacaq -cos(t), və ya bərabər funksiya günah(t-π/2).
Diferensial dt funksiyaları günah(ωt) inteqral işarəsini 1 faktoru ilə tərk edəcək .
Nəticədə, ani cərəyan dəyərinin ifadəsini alırıq gərginlik funksiyasından bir açı ilə sürüşmə ilə π/2(90°).
RMS dəyərləri üçün UI bu halda yaza bilərik .

Nəticədə, Ohm Qanununa görə sinusoidal cərəyanın gərginlikdən asılılığı var, burada məxrəcdə yerinə R ifadə ωL, bu reaksiyadır:

İnduktivliklərin reaksiyasına induktiv deyilir.

Kondansatör reaktivliyi.

Bir kondansatördəki elektrik cərəyanı onun doldurulması və boşaldılması proseslərinin bir hissəsi və ya dəstidir - plitələr arasında elektrik sahəsi tərəfindən enerjinin yığılması və sərbəst buraxılması.

Bir AC dövrəsində, cərəyan istiqaməti dəyişdirənə qədər kondansatör müəyyən bir maksimum dəyərə yüklənəcəkdir. Nəticədə, kondansatördəki gərginliyin amplituda dəyəri anlarında içindəki cərəyan sıfıra bərabər olacaqdır. Beləliklə, kondansatör və cərəyandakı gərginlik həmişə dörddəbir vaxt fərqinə malik olacaqdır.

Nəticədə, dövrədəki cərəyan kondansatör üzərindəki gərginliyin düşməsi ilə məhdudlaşdırılacaq, bu da cərəyanın (tezliyin) dəyişmə sürətinə və kondansatörün tutumuna tərs mütənasib olan alternativ cərəyan reaktivliyini yaradır.

Bir kondansatora gərginlik tətbiq etsəniz U, cərəyan dərhal maksimum dəyərdən başlayacaq, sonra sıfıra enəcək. Bu zaman onun terminallarında gərginlik sıfırdan maksimuma yüksələcək. Nəticə etibarilə, kondansatör plitələrindəki gərginlik cərəyanı fazada 90 ° bir açı ilə geridə qoyur. Bu faza sürüşməsi mənfi adlanır.

Kondensatordakı cərəyan onun yükünün törəmə funksiyasıdır i = dQ/dt = C(du/dt).
törəməsi günah(t) olacaq cos(t) və ya bərabər funksiya sin(t+π/2).
Sonra sinusoidal gərginlik üçün u = U amp sin(ωt) Ani cərəyan dəyərinin ifadəsini aşağıdakı kimi yazaq:

i = U amp ωCsin(ωt+π/2).

Buradan kök-orta-kvadrat qiymətlərinin nisbətini ifadə edirik .

Ohm qanunu 1-i diktə edir /ωC sinusoidal cərəyan üçün reaksiyadan başqa bir şey deyil.