Активное и реактивное сопротивление, треугольник сопротивлений
Активное и реактивное сопротивления
Сопротивление, оказываемое проходами и потребителями в цепях неизменного тока, именуется омическим сопротивлением.
Если какой-нибудь проводник включить в цепь переменного тока, то окажется, что его сопротивление будет несколько больше, чем в цепи неизменного тока. Это разъясняется явлением, получившим заглавие скин-эффекта (поверхностный эффект).
Суть его заключается в последующем. При прохождении переменного тока по проводнику снутри него существует переменное магнитное поле, пересекающее проводник. Магнитные силовые полосы этого поля индуктируют в проводнике ЭДС, но она будет не схожей в разных точках сечения проводника: к центру сечения на больше, а к периферии — меньше.
Это разъясняется тем, что точки, лежащие поближе к центру, пересекаются огромным числом силовых линий. Под действием этой ЭДС переменный ток будет распределяться не по всему сечению проводника умеренно, а поближе к его поверхности.
Это равносильно уменьшению полезного сечения проводника, а как следует, повышению его сопротивления переменному току. К примеру, медный провод длиной 1 км и поперечником 4 мм оказывает сопротивление: неизменному току — 1,86 ом, переменному частотой 800 гц — 1,87 ом, переменному току частотой 10000 гц — 2,90 ом.
Сопротивление, оказываемое проводником проходящему на нему переменному току, именуется активным сопротивлением.
Если какой-нибудь потребитель не содержит внутри себя индуктивности и емкости (лампочка накаливания, нагревательный прибор), то он будет являться для переменного тока также активным сопротивлением.
Активное сопротивление находится в зависимости от частоты переменного тока, возрастая с ее повышением.
Но многие потребители владеют индуктивными и емкостными качествами при прохождении через их переменного тока. К таким потребителям относятся трансформаторы, дроссели, электромагниты, конденсаторы, различного рода провода и многие другие.
При прохождении через их переменного тока нужно учесть не только лишь активное, да и реактивное сопротивление, обусловленное наличием, в потребителе индуктивных и емкостных параметров его.
Понятно, что если неизменный ток, проходящий по какой-нибудь обмотке, прерывать и замыкать, то сразу с конфигурацией тока будет изменяться и магнитный поток снутри обмотки, в итоге чего в ней возникнет ЭДС самоиндукции.
То же самое будет наблюдаться и в обмотке, включенной в цепь переменного тока, с той только различием, что тутток безпрерывно меняется как по величине, так и по направлению. Как следует, безпрерывно будет изменяться величина магнитного потока, пронизывающего обмотку, и в ней будет индуктироваться ЭДС самоиндукции.
Но направление ЭДС самоиндукции всегда таково, что противодействует изменению тока. Так, при возрастании тока в обмотке ЭДС самоиндукции будет стремиться задержать нарастание тока, а при убывании тока, напротив, будет стремиться поддержать исчезающий ток.
Отсюда следует, что ЭДС самоиндукции, возникающая в обмотке (проводнике), включенной в цепь переменного тока, будет всегда действовать против тока, задерживая его конфигурации. По другому говоря, ЭДС самоиндукции можно рассматривать как дополнительное сопротивление, оказывающее совместно с активным сопротивлением обмотки противодействие проходящему через обмотку переменному току.
Сопротивление, оказываемое переменному току ЭДС самоиндукции, носит заглавие индуктивного сопротивления.
Индуктивное сопротивление будет тем больше, чем больше индуктивность потребителя (цепи) и выше частота переменного тока. Это сопротивление выражается формулой xl = ωL, где xl — индуктивное сопротивление в омах; L — индуктивность в генри (гн); ω — угловая частота где f — частота тока).
Не считая индуктивного сопротивления существует емкостное сопротивление, обусловливаемое как наличием емкости в проводниках и обмотках, так и включением в отдельных случаях в цепь переменного тока конденсаторов. При увеличении емкости С потребителя (цепи) и угловой частоты тока емкостное сопротивление миниатюризируется.
Емкостное сопротивление равно xс = 1/ωС, где хс — емкостное сопротивление в омах, ω — угловая частота, С — емкость потребителя в фарадах.
Треугольник сопротивлений
Разглядим цепь, активное сопротивление частей которой r, индуктивность L и емкость С.

Рис. 1. Цепь переменного тока с резистором, катушкой индуктивности и конденсатором.
Полное сопротивление таковой цепи z = √r2+ (хl — xc)2) = √r2 + x2)
Графически это выражение можно изобразить в виде, так именуемого, треугольника сопротивлений.

Рис.2. Треугольник сопротивлений
Гипотенуза треугольника сопротивлений изображает полное сопротивление цепи, катеты — активное и реактивное сопротивления.
Если одно из сопротивлений цепи — (активное либо реактивное), к примеру, в 10 и поболее раз меньше другого, то наименьшим можно пренебречь, в чем просто убедиться конкретным расчетом.
Школя для электрика
Читайте также: Перечень льгот донорам крови в 2019-2020 году
Комментарии
Активное и реактивное сопротивление, треугольник сопротивлений — Комментариев нет