קבלים במעגל AC: עקרון הפעולה של המכשיר, חשמל תגובתי

קבל במעגל AC או DC, אשר נקרא לעתים קרובות פשוט מוליך, מורכב מזוג לוחות מכוסים בשכבת בידוד. אם מופעל זרם על המכשיר הזה, הוא יקבל טעינה וישמור אותו בעצמו למשך זמן מה. הקיבולת שלו תלויה במידה רבה בפער בין הצלחות.

עקרון הפעולה

הקבל יכול להתבצע בדרכים שונות, אבל מהות העבודה והמרכיבים העיקריים שלה נשארים ללא שינוי בכל מקרה. כדי להבין איך זה עובד, אתה צריך לשקול את המודל הפשוט ביותר שלו.

למכשיר הפשוט ביותר יש שתי לוחות: אחד מהם טעון חיובי, השני - להיפך, שלילי. למרות שהחיובים הללו מנוגדים, הם שווים. הם נמשכים בכוח מסוים, שתלוי במרחק. ככל שהלוחות קרובים יותר זה לזה, כך גדל כוח המשיכה ביניהם. הודות לאטרקציה זו, המכשיר הטעון אינו משוחרר.

עם זאת, מספיק להניח כל מנצח בין שתי הלוחות והמכשיר יפרק באופן מיידי. כל האלקטרונים מהלוח הטעון השלילי יעברו מיידית למטען החיובי, וכתוצאה מכך המטען ישתווה. במילים אחרות, כדי להסיר את המטען מהקבל, יש צורך לסגור רק שניים מהצלחות שלו.

תיאור קבלים DC

מעגלים חשמליים הם משני סוגים - קבוע אוֹ משתנים. הכל תלוי איך הזרם החשמלי זורם בהם. המכשירים במעגלים אלה מתנהגים אחרת.

כדי לשקול כיצד יתנהג קבל במעגל DC, אתה צריך:

1. קח ספק כוח במתח קבוע וקבע את ערך המתח. לדוגמה, "12 וולט".
2. התקן נורה המדורגת לאותו מתח.
3. התקן קבל ברשת.

לא תהיה השפעה: האור לא יידלק, ואם תסיר את הקבל מהמעגל, האור יופיע. אם המכשיר מחובר לרשת AC, הוא פשוט לא ייסגר, ולכן שום זרם חשמלי לא יוכל לעבור כאן. קבוע - לא מסוגל לעבור ברשת בה כלול הקבל. הכל באשמת הלוחות של המכשיר הזה, או ליתר דיוק, הדיאלקטרי שמפריד בין הלוחות הללו.

ניתן גם לוודא שאין מתח ברשת DC בדרכים אחרות. אתה יכול לחבר כל דבר לרשת, העיקר הוא שמקור זרם חשמלי קבוע כלול במעגל. אלמנט שיאותת על היעדר מתח ברשת או להיפך, נוכחותו, יכול להיות גם כל מכשיר חשמלי. עדיף להשתמש בנורה למטרות אלו: היא תאיר אם יש זרם חשמלי, ולא תידלק אם אין מתח ברשת.

ניתן להסיק שהקבל אינו מסוגל להוליך זרם ישר דרך עצמו, אך מסקנה זו אינה נכונה. למעשה, הזרם החשמלי מופיע מיד לאחר הפעלת המתח, אך נעלם באופן מיידי. במקרה זה, הוא חולף תוך מספר שברירי שנייה בלבד. משך הזמן המדויק תלוי בגודל המכשיר, אבל זה בדרך כלל לא נלקח בחשבון.

תכונות המכשיר עם זרם חילופין

כדי לקבוע אם יעבור זרם חשמלי לסירוגין, יש צורך לחבר את המכשיר למעגל המתאים. במקרה זה, מקור החשמל העיקרי צריך להיות מכשיר שיוצר בדיוק זרם חשמלי לסירוגין.

זרם חשמלי קבוע אינו עובר דרך קבל, אלא זרם לסירוגין, להיפך, זורם, והמכשיר מתנגד כל הזמן לזרם החשמלי העובר דרכו. גודל ההתנגדות הזו קשור לתדירות. הקשר כאן הוא פרופורציונלי הפוך: ככל שהתדירות נמוכה יותר, ההתנגדות גבוהה יותר. אם ל מקור זרם חשמלי חילופין חבר את הקונדר, ואז ערך המתח הגבוה ביותר כאן יהיה תלוי בעוצמת הזרם.

כדי לוודא שהקבל יכול להוליך זרם חשמלי חילופין, המעגל הפשוט ביותר, המורכב מ:

• מקור נוכחי. זה חייב להיות משתנה.
• מַעֲבֶה.
• צרכן של זרם חשמלי. עדיף להשתמש במנורה.

עם זאת, כדאי לזכור דבר אחד: המנורה תידלק רק אם למכשיר יש קיבולת גדולה למדי. לזרם החילופין יש השפעה כזו על הקבל שהמכשיר מתחיל להיטען ולהתרוקן. והזרם שזורם ברשת במהלך הטעינה מעלה את הטמפרטורה של חוט המנורה. כתוצאה מכך, הוא זוהר.

זרם הטעינה תלוי במידה רבה בקיבולת המכשיר המחובר לרשת AC. התלות היא פרופורציונלית ישירה: ככל שיש לה יותר קיבולת, כך גדל הערך המאפיין את עוצמת זרם הטעינה. כדי להשתכנע בכך, זה מספיק רק להגדיל את הקיבולת. מיד לאחר מכן, המנורה תתחיל להאיר בבהירות רבה יותר, מכיוון שהחוטים שלה יהיו מחוממים יותר. כפי שניתן לראות, הקבל, הפועל כאחד המרכיבים של מעגל ה-AC, מתנהג בצורה שונה מנגד קבוע.

כאשר קבל AC מחובר, מתחילים להתרחש תהליכים מורכבים יותר. כלי כגון וקטור יעזור לך להבין אותם טוב יותר. הרעיון המרכזי של הווקטור במקרה זה יהיה שניתן לייצג את הערך של אות משתנה בזמן מכפלה של אות מורכב, שהוא פונקציה של ציר המייצג זמן ומספר מרוכב, שלהפך, אינו קשור עם הזמן.

מכיוון שוויקטורים מיוצגים על ידי גודל מסוים וזווית כלשהי, ניתן לצייר אותם בצורה של חץ המסתובב במישור הקואורדינטות. המתח במכשיר מפגר מעט אחרי הזרם, ושני הוקטורים, לפיהם הם מיועדים, מסתובבים במישור כנגד מחוגי השעה.

ניתן להטעין קבל ברשת AC מעת לעת: הוא רוכש מטען כלשהו, ​​או להיפך, מוותר עליו. המשמעות היא שהמוליך ומקור הזרם החשמלי לסירוגין ברשת מחליפים כל הזמן אנרגיה חשמלית זה עם זה. סוג זה של חשמל בהנדסת חשמל נקרא תגובתי.

הקבל אינו מאפשר לזרם חשמלי קבוע לעבור ברשת. במקרה זה, תהיה לו התנגדות שווה לאינסוף. זרם חשמלי לסירוגין מסוגל לעבור דרך המכשיר הזה. במקרה זה, להתנגדות יש ערך סופי.