Aktif ve reaktif direnç, direnç üçgeni

Aktivite ve reaktivite

DC devrelerde geçişler ve tüketiciler tarafından sağlanan dirence Ohmik direnç denir.

AC devresine herhangi bir tel dahil edilirse, direncinin DC devresinden biraz daha yüksek olacağı ortaya çıkar. Bu, cilt etkisi adı verilen bir fenomenden kaynaklanmaktadır (yüzey etkisi).

Özü aşağıdaki gibidir. Bir telden alternatif bir akım geçtiğinde, telin içinde teli kesen bir alternatif manyetik alan vardır. Bu alanın manyetik kuvvet çizgileri iletkende bir EMF indükler, ancak iletkenin kesitinin farklı noktalarında aynı olmayacaktır: kesitin merkezine doğru daha fazla ve çevreye doğru daha az.

Bunun nedeni, merkeze daha yakın olan noktaların çok sayıda kuvvet çizgisiyle kesişmesidir. Bu EMF'nin etkisi altında, alternatif akım iletkenin tüm bölümüne eşit olarak değil, yüzeyine daha yakın bir şekilde dağılacaktır.

Bu, iletkenin yararlı enine kesitini azaltmaya ve dolayısıyla alternatif akıma karşı direncini artırmaya eşdeğerdir. Örneğin, 1 km uzunluğunda ve 4 mm çapında bir bakır tel şu dirençlere sahiptir: DC — 1,86 ohm, AC 800 Hz — 1,87 ohm, AC 10.000 Hz — 2,90 ohm.

Bir iletkenin içinden geçen alternatif akıma gösterdiği dirence aktif direnç denir.

Herhangi bir tüketici endüktans ve kapasitans (akkor ampul, ısıtma cihazı) içermiyorsa, o zaman aktif bir AC direnci de olacaktır.

Aktif direnç - elektrik enerjisinin diğer formlara (esas olarak ısı) geri dönüşü olmayan dönüşümleri nedeniyle bir elektrik devresinin (veya alanının) elektrik akımına direncini karakterize eden fiziksel bir miktar. Ohm cinsinden ifade edilir.

Aktif direnç şunlara bağlıdır: AC frekansıartmasıyla artar.

Bununla birlikte, birçok tüketici, içinden alternatif akım geçtiğinde endüktif ve kapasitif özelliklere sahiptir. Bu tüketiciler arasında transformatörler, bobinler, elektromıknatıslar, kapasitörler, farklı kablo türleri ve diğerleri.

Onlardan geçerken alternatif akım tüketicide endüktif ve kapasitif özelliklerin varlığından dolayı sadece aktif değil, aynı zamanda reaktiviteyi de hesaba katmak gerekir.

Her bir bobinden geçen doğru akımın kesilip kapatılması durumunda, akım değiştikçe aynı zamanda bobin içindeki manyetik akı da değişeceği ve bunun sonucunda bir kendi kendine indüksiyon EMF'sinin meydana geleceği bilinmektedir. içinde.

Aynısı, AC devresine dahil olan bobinde de gözlenecektir, tek fark, tock'ın hem büyüklük hem de in ve to olarak sürekli değişmesidir. Bu nedenle, bobine nüfuz eden manyetik akının büyüklüğü sürekli olarak değişecek ve indüklenecektir. kendi kendine indüksiyonun EMF'si.

Ancak kendi kendine endüksiyon emf'sinin yönü her zaman akımdaki değişime karşı olacak şekildedir. Dolayısıyla bobindeki akım arttıkça kendinden indüklenen EMF akımdaki artışı yavaşlatma, akım azaldıkça ise tam tersine kaybolan akımı koruma eğiliminde olacaktır.

Alternatif akım devresine dahil olan bobinde (iletken) meydana gelen kendi kendine endüksiyon EMF'sinin her zaman akıma karşı hareket ederek değişikliklerini yavaşlatacağını takip eder. Başka bir deyişle, kendi kendine endüksiyonun EMF'si, bobinin aktif direnci ile birlikte bobinden geçen alternatif akımı etkisiz hale getiren ek bir direnç olarak düşünülebilir.

Emf tarafından alternatif bir akıma kendi kendine endüksiyonla sunulan dirence endüktif direnç denir.

Endüktif direnç, kullanıcının (devre) endüktansı ve alternatif akımın frekansı ne kadar yüksek olacaktır. Bu direnç, xl = ωL formülüyle ifade edilir; burada xl, ohm cinsinden endüktif dirençtir; L — henry cinsinden endüktans (gn); ω - açısal frekans, burada f - mevcut frekans).

Endüktif dirence ek olarak, hem tellerde ve bobinlerde kapasitansın varlığı hem de bazı durumlarda AC devresine kapasitörlerin dahil edilmesi nedeniyle kapasitans vardır.Tüketicinin (devrenin) kapasitansı C ve akımın açısal frekansı arttıkça, kapasitif direnç azalır.

Kapasitif direnç, xc = 1 / ωC'ye eşittir, burada xc - ohm cinsinden kapasitif direnç, ω - açısal frekans, C - farad cinsinden tüketici kapasitesi.

Bununla ilgili daha fazla bilgiyi buradan okuyun: Elektrik mühendisliğinde reaktans

Direnç üçgeni

Aktif eleman direnci r, endüktansı L ve kapasitansı C olan bir devreyi ele alalım.

Pirinç. 1. Dirençli, indüktörlü ve kondansatörlü AC devresi.

Böyle bir devrenin empedansı z = √r2+ (хl — xc)2) = √r2 + х2)

Grafik olarak, bu ifade sözde direnç üçgeni şeklinde gösterilebilir.

İncir. 2. Direnç üçgeni

Direnç üçgeninin hipotenüsü, devrenin toplam direncini, bacakları - aktif ve reaktif direnci temsil eder.

Devrenin dirençlerinden biri (aktif veya reaktif), örneğin diğerinden 10 veya daha fazla kat daha azsa, daha küçük olanı ihmal edilebilir ve bu doğrudan hesaplama ile kolayca kontrol edilebilir.