Reaktivní odpor: vznik elektrického odporu

V elektrotechnice se činný a jalový odpor obvykle nazývá hodnota, která charakterizuje reakční sílu úsek elektrického obvodu řízený (uspořádaný) pohyb částic nebo kvazičástic - nosičů el nabít. Tato opozice vzniká přeměnou elektřiny na jiné formy energie. V případě nevratné změny elektrické energie článku řetězu na jiné druhy energie bude reakce aktivní.

Vlastnosti aktivního a reaktivního odporu

Síť střídavého proudu má nevratnou transformaci a přenos energie na prvky elektrického obvodu. Výměnou elektřiny s obvodovými součástkami a zdrojem energie bude odpor reaktivní.

Pokud za příklad vezmeme mikrovlnnou troubu, elektrická energie se v ní nevratně přemění na teplo, v důsledku čehož mikrovlnná trouba přijímá aktivní opozici, stejně jako prvky, které přeměňují elektrickou energii na světelnou, mechanickou atd. atd.

Střídavý proud procházející soustředěnými elektrickými prvky vytváří reaktanci, která je způsobena hlavně indukčností a kapacitou.

Aktivní odpor je přímo úměrný počtu úplných cyklů změn elektromotorické síly (EMF), ke kterým došlo za jednu sekundu. Čím větší je toto množství, tím vyšší je aktivní odpor.

Mnoho spotřebitelů má však indukční a kapacitní vlastnosti v době, kdy jimi prochází střídavý proud.. Tyto zahrnují:

• kondenzátory;
• tlumivky;
• elektromagnety;
• transformátory.

Je nutné vzít v úvahu aktivní i jalový odpor, který je způsoben přítomností kapacitní a indukční charakteristiky v elektrickém spotřebiči. Přerušení a uzavření stejnosměrného obvodu procházejícího kterýmkoli z vinutí paralelně s převodem proudu dojde také ke změně magnetického toku uvnitř samotného vinutí, v důsledku toho se v něm objeví elektromotorická síla samoindukce.

Podobná situace se projeví i ve vinutí.zapojen do obvodu se střídavým proudem, jen s tím rozdílem, že v tomto případě se proud plynule mění jak parametricky, tak i směrem. Z toho plyne, že parametr magnetického toku pronikajícího do vinutí, ve kterém se indukuje elektromotorická síla samoindukce, se bude plynule měnit.

Vektor elektromotorické síly je přitom vždy takový, že brání přeměně proudu. V důsledku toho se s nárůstem uvnitř vinutí nastaví elektromotorická síla samoindukce účel zastavit nárůst proudu a při poklesu - naopak se bude snažit klesající udržet proud.

Ukazuje se, že EMF, který se objeví uvnitř vodiče (vinutí) zapojeného do střídavého obvodu, bude neustále odporovat proudu a bránit jeho změně. Jinými slovy, EMF lze považovat za pomocný odpor, který je spolu s aktivním odporem odpor cívky vytváří synergický efekt protipůsobení proti střídavému proudu procházejícímu cívkou proud.

Elektrotechnický zákon reaktance

Ke vzniku jalového odporu dochází pomocí poklesu jalového výkonu spotřebovaného k vytvoření elektromagnetického pole v elektrickém obvodu. Pokles jalového výkonu je tvořen připojením zařízení s aktivním odporem k měniči.

Ukázalo se, že dvousvorkové zařízení připojené k obvodu akumuluje pouze omezený zlomek náboje, dokud se polarita napětí nezmění na diametrálně opačnou. Díky tomu elektrický proud neklesne k nule, jako u stejnosměrných obvodů. Akumulace náboje kondenzátorem přímo závisí na frekvenci elektrického proudu.

Vzorec pro reaktanci je imaginární část impedance:

Z = R + jX, kde Z - komplexní elektrický odpor, R - aktivní elektrický odpor, X - jalový elektrický odpor, j - imaginární jednotka.

Velikost jalového elektrického odporu lze vyjádřit hodnotami kapacitního a indukčního odporu.

Elektrická impedance

Impedance obvodu střídavého proudu nebo impedance je odrazem proudu transformovaného v čase. V elektrotechnické literatuře se označuje latinským písmenem Z. Impedance je dvourozměrná (vektorová) veličina, která zahrnuje dvě nezávislé skalární jednorozměrné charakteristiky: aktivní a jalový odpor vůči střídavému elektrickému proudu. Jednoduše řečeno, impedance je celkový odpor a reaktance.

Aktivní impedanční složka, označená písmenem R, je mírou úrovně, na které materiál odolává toku záporně nabitých částic mezi svými atomy. Za materiály s nízkou odolností se považují:

• zlato;
• stříbrný;
• měď.

Vysoce odolné materiály se nazývají dielektrika nebo izolanty. Seznam takových materiálů obsahuje:

• polyethylen;
• slída;
• plexisklo.

Látky se středním stupněm odolnosti jsou klasifikovány jako polovodiče. Tato skupina zahrnuje:

• oxidy kovů;
• sloučeniny síry;
• sloučeniny se selenem;
• chemické prvky (arsen, germanium, fosfor, křemík, síra, telur, uhlík, galen atd.).

Impedance se vypočítá podle vzorce: Z = √ R² + (XL - XC)², kde: R - aktivní elektrický odpor; XL - indukční reaktance, jednotka měření Ohm; XC je kapacitní reakce, jednotka měření je Ohm. Celkový odpor se vypočítává krok za krokem. Nejprve se nakreslí schéma, poté se individuálně vypočítají ekvivalentní odpory pro aktivní, indukční a kapacitní složku zátěže a vypočítá se celkový odpor elektrického obvodu.