Στο τελευταίο απόσπασμα, μιλήσαμε για τη σχέση μεταξύ της αντίστασης R, της επαγωγής L και της χωρητικότητας C, και εδώ θα συζητήσουμε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με αυτά.
Όσον αφορά το γιατί οι επαγωγείς και οι πυκνωτές παράγουν επαγωγικές και χωρητικές αντιστάσεις σε κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος, η ουσία έγκειται στις αλλαγές στην τάση και το ρεύμα, με αποτέλεσμα αλλαγές στην ενέργεια.
Για έναν επαγωγέα, όταν αλλάζει το ρεύμα, αλλάζει και το μαγνητικό του πεδίο (αλλάζει η ενέργεια). Όλοι γνωρίζουμε ότι στην ηλεκτρομαγνητική επαγωγή, το επαγόμενο μαγνητικό πεδίο εμποδίζει πάντα την αλλαγή του αρχικού μαγνητικού πεδίου, έτσι καθώς αυξάνεται η συχνότητα, το αποτέλεσμα αυτής της παρεμπόδισης γίνεται πιο εμφανές, που είναι η αύξηση της επαγωγής.
Όταν αλλάζει η τάση ενός πυκνωτή, αλλάζει και η ποσότητα φορτίου στην πλάκα ηλεκτροδίου. Προφανώς, όσο πιο γρήγορα αλλάζει η τάση, τόσο πιο γρήγορη και μεγαλύτερη είναι η κίνηση της ποσότητας φορτίου στην πλάκα ηλεκτροδίου. Η κίνηση της ποσότητας φορτίου είναι στην πραγματικότητα το ρεύμα. Με απλά λόγια, όσο πιο γρήγορα αλλάζει η τάση, τόσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα που ρέει μέσω του πυκνωτή. Αυτό σημαίνει ότι ο ίδιος ο πυκνωτής έχει μικρότερο φαινόμενο μπλοκαρίσματος στο ρεύμα, πράγμα που σημαίνει ότι η χωρητική άεργη αντίσταση μειώνεται.
Συνοπτικά, η επαγωγή ενός επαγωγέα είναι άμεσα ανάλογη με τη συχνότητα, ενώ η χωρητικότητα ενός πυκνωτή είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη συχνότητα.
Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ της ισχύος και της αντίστασης των επαγωγέων και των πυκνωτών;
Οι αντιστάσεις καταναλώνουν ενέργεια τόσο σε κυκλώματα συνεχούς όσο και σε εναλλασσόμενου ρεύματος και οι αλλαγές στην τάση και το ρεύμα είναι πάντα συγχρονισμένες. Για παράδειγμα, το ακόλουθο σχήμα δείχνει τις καμπύλες τάσης, ρεύματος και ισχύος των αντιστάσεων σε κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος. Από το γράφημα, μπορεί να φανεί ότι η ισχύς της αντίστασης ήταν πάντα μεγαλύτερη ή ίση με μηδέν και δεν θα είναι μικρότερη από μηδέν, πράγμα που σημαίνει ότι η αντίσταση απορροφά ηλεκτρική ενέργεια.
Στα κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος, η ισχύς που καταναλώνουν οι αντιστάσεις ονομάζεται μέση ισχύς ή ενεργός ισχύς, και συμβολίζεται με το κεφαλαίο γράμμα P. Η λεγόμενη ενεργός ισχύς αντιπροσωπεύει μόνο τα χαρακτηριστικά κατανάλωσης ενέργειας του εξαρτήματος. Εάν ένα συγκεκριμένο εξάρτημα έχει κατανάλωση ενέργειας, τότε η κατανάλωση ενέργειας αναπαρίσταται από την ενεργό ισχύ P για να υποδείξει το μέγεθος (ή την ταχύτητα) της κατανάλωσης ενέργειας.
Και οι πυκνωτές και οι επαγωγείς δεν καταναλώνουν ενέργεια, απλώς αποθηκεύουν και απελευθερώνουν ενέργεια. Μεταξύ αυτών, οι επαγωγείς απορροφούν ηλεκτρική ενέργεια με τη μορφή μαγνητικών πεδίων διέγερσης, τα οποία απορροφούν και μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε ενέργεια μαγνητικού πεδίου και στη συνέχεια απελευθερώνουν ενέργεια μαγνητικού πεδίου σε ηλεκτρική ενέργεια, επαναλαμβάνοντας συνεχώς. Ομοίως, οι πυκνωτές απορροφούν ηλεκτρική ενέργεια και τη μετατρέπουν σε ενέργεια ηλεκτρικού πεδίου, ενώ απελευθερώνουν ενέργεια ηλεκτρικού πεδίου και τη μετατρέπουν σε ηλεκτρική ενέργεια.
Η επαγωγή και η χωρητικότητα, η διαδικασία απορρόφησης και απελευθέρωσης ηλεκτρικής ενέργειας, δεν καταναλώνουν ενέργεια και σαφώς δεν μπορούν να αναπαρασταθούν από την ενεργό ισχύ. Με βάση αυτό, οι φυσικοί έχουν ορίσει μια νέα ονομασία, η οποία είναι η άεργος ισχύς, η οποία αντιπροσωπεύεται από τα γράμματα Q και Q.
Ώρα δημοσίευσης: 21 Νοεμβρίου 2023