Rezystancja bierna: tworzenie oporu elektrycznego

W elektrotechnice opór czynny i bierny jest zwykle nazywany wartością charakteryzującą siłę reakcji odcinek obwodu elektrycznego ukierunkowany (uporządkowany) ruch cząstek lub quasicząstek - nośników energii elektrycznej opłata. Ta opozycja powstaje poprzez przekształcenie elektryczności w inne formy energii. W przypadku nieodwracalnej zmiany energii elektrycznej ogniwa łańcucha na inne rodzaje energii, reakcja będzie aktywna.

Cecha aktywnej i reaktywnej rezystancji

Sieć prądu przemiennego ma nieodwracalną transformację i transfer energii do elementów obwodu elektrycznego. Poprzez wymianę energii elektrycznej z elementami obwodu i źródłem zasilania, rezystancja będzie reaktywna.

Jeśli weźmiemy za przykład kuchenkę mikrofalową, energia elektryczna zawarta w niej jest nieodwracalnie zamieniana na ciepło, w wyniku czego kuchenka mikrofalowa otrzymuje aktywny sprzeciw, a także elementy przekształcające energię elektryczną w światło, mechaniczne itp. itp.

Prąd przemienny przechodzący przez skupione elementy elektryczne tworzy reaktancję, która jest spowodowana głównie indukcyjnością i pojemnością.

Opór czynny jest wprost proporcjonalny do liczby pełnych cykli zmian siły elektromotorycznej (EMF), które wystąpiły w ciągu jednej sekundy. Im większa ta ilość, tym wyższy opór czynny.

Jednak wielu konsumentów ma właściwości indukcyjne i pojemnościowe w momencie przepływu przez nich prądu przemiennego.. Obejmują one:

• kondensatory;
• dławiki;
• elektromagnesy;
• transformatory.

Konieczne jest uwzględnienie zarówno rezystancji czynnej, jak i reaktywnej, co wynika z obecności charakterystyki pojemnościowej i indukcyjnej w odbiorniku elektrycznym. Przerywanie i zamykanie obwodu prądu stałego przechodzącego przez dowolne z uzwojeń równolegle z przetwarzaniem prądu nastąpi również zmiana strumienia magnetycznego wewnątrz samego uzwojenia, w wyniku czego pojawi się w nim siła elektromotoryczna samoindukcja.

Podobna sytuacja objawi się w uzwojeniu.podłączony do obwodu z prądem przemiennym, z tą tylko różnicą, że w tym przypadku prąd zmienia się w sposób ciągły zarówno pod względem parametrów, jak i kierunku. Z tego wynika, że ​​parametr strumienia magnetycznego wnikającego w uzwojenie, w którym indukowana jest siła elektromotoryczna samoindukcji, będzie się stale zmieniał.

Jednocześnie wektor siły elektromotorycznej jest niezmiennie taki, że uniemożliwia konwersję prądu. W konsekwencji, wraz ze wzrostem wewnątrz uzwojenia, siła elektromotoryczna samoindukcji ustali swoje celem zatrzymania wzrostu prądu, a przy zmniejszaniu - przeciwnie, będzie starał się utrzymać malejący obecny.

Okazuje się, że pole elektromagnetyczne, które pojawia się wewnątrz przewodnika (uzwojenia) zaangażowanego w obwód prądu przemiennego, będzie stale przeciwstawiać się prądowi, zapobiegając jego zmianie. Innymi słowy, pole elektromagnetyczne można uznać za rezystancję pomocniczą, która wraz z aktywnym rezystancja cewki tworzy synergiczny efekt przeciwdziałania przepływowi prądu przemiennego przez cewkę obecny.

Elektrotechniczne prawo reaktancji

Powstawanie rezystancji reaktywnej następuje za pomocą spadku mocy biernej zużywanej w celu wytworzenia pola elektromagnetycznego w obwodzie elektrycznym. Spadek mocy biernej powstaje w wyniku podłączenia do przekształtnika urządzenia z rezystancją czynną.

Okazało się, że urządzenie z dwoma zaciskami podłączone do obwodu gromadzi tylko ograniczoną część ładunku, dopóki biegunowość napięcia nie zmieni się na diametralnie przeciwną. Dzięki temu prąd elektryczny nie spada do zera, jak w obwodach prądu stałego. Akumulacja ładunku przez kondensator zależy bezpośrednio od częstotliwości prądu elektrycznego.

Wzór na reaktancję to urojona część impedancji:

Z = R + jX, gdzie Z - złożona rezystancja elektryczna, R - czynna rezystancja elektryczna, X - bierna rezystancja elektryczna, j - jednostka urojona.

Wielkość biernej rezystancji elektrycznej można wyrazić za pomocą wartości rezystancji pojemnościowej i indukcyjnej.

Impedancja elektryczna

Impedancja obwodu prądu przemiennego lub impedancja jest odzwierciedleniem prądu przekształcanego w czasie. W literaturze elektrycznej jest oznaczony łacińską literą Z. Impedancja jest wielkością dwuwymiarową (wektorową), która zawiera dwie niezależne skalarne jednowymiarowe charakterystyki: czynną i bierną rezystancję na przemienny prąd elektryczny. Mówiąc najprościej, impedancja to całkowita rezystancja i reaktancja.

Aktywna składowa impedancji, oznaczona literą R, jest miarą poziomu, przy którym materiał opiera się przepływowi ujemnie naładowanych cząstek między jego atomami. Za materiały o niskiej wytrzymałości uważa się:

• złoto;
• srebro;
• Miedź.

Materiały o wysokiej odporności nazywane są dielektrykami lub izolatorami. Lista takich materiałów obejmuje:

• polietylen;
• mika;
• pleksiglas.

Substancje o średnim stopniu odporności są klasyfikowane jako półprzewodniki. Ta grupa obejmuje:

• tlenki metali;
• związki siarki;
• związki z selenem;
• pierwiastki chemiczne (arsen, german, fosfor, krzem, siarka, tellur, węgiel, galen itp.).

Impedancję oblicza się ze wzoru: Z = √ R² + (XL-XC)², gdzie: R - czynna rezystancja elektryczna; XL - reaktancja indukcyjna, jednostka miary Ohm; XC to reakcja pojemnościowa, jednostką miary jest Ohm. Całkowity opór jest obliczany krok po kroku. Najpierw rysowany jest schemat, następnie obliczane są rezystancje zastępcze indywidualnie dla aktywnych, indukcyjnych i pojemnościowych składników obciążenia oraz obliczana jest całkowita rezystancja obwodu elektrycznego.