Додаткова інформація про опір R, індуктивність L і ємність C

У минулому уривку ми говорили про взаємозв’язок між опором R, індуктивністю L і ємністю C, тепер ми обговоримо додаткову інформацію про них.

Що стосується того, чому котушки індуктивності та конденсатори створюють індуктивні та ємнісні реактивні опори в колах змінного струму, то суть полягає в змінах напруги та струму, що призводить до змін енергії.

Для котушки індуктивності при зміні струму змінюється і її магнітне поле (змінюється енергія).Ми всі знаємо, що в електромагнітній індукції індуковане магнітне поле завжди перешкоджає зміні початкового магнітного поля, тому зі збільшенням частоти ефект цієї перешкоди стає більш очевидним, тобто збільшення індуктивності.

Коли напруга конденсатора змінюється, відповідно змінюється і кількість заряду на пластині електрода.Очевидно, що чим швидше змінюється напруга, тим швидше і більше рух кількості заряду на пластині електрода.Рух величини заряду і є власне струм.Простіше кажучи, чим швидше змінюється напруга, тим більший струм протікає через конденсатор.Це означає, що сам конденсатор має менший блокуючий вплив на струм, що означає, що ємнісний реактивний опір зменшується.

Таким чином, індуктивність котушки індуктивності прямо пропорційна частоті, тоді як ємність конденсатора обернено пропорційна частоті.

Чим відрізняються потужність і опір котушок індуктивності та конденсаторів?

Резистори споживають енергію як у ланцюгах постійного, так і в змінному струмі, а зміни напруги та струму завжди синхронізовані.Наприклад, на наступному малюнку показано криві напруги, струму та потужності резисторів у колах змінного струму.З графіка видно, що потужність резистора завжди була більшою або дорівнює нулю і не буде меншою за нуль, що означає, що резистор поглинав електричну енергію.

У колах змінного струму потужність, споживана резисторами, називається середньою потужністю або активною потужністю, позначається великою літерою P. Так звана активна потужність представляє лише характеристики споживання енергії компонентом.Якщо певний компонент споживає енергію, то споживання енергії представляється активною потужністю P, щоб вказати величину (або швидкість) його споживання енергії.

А конденсатори та котушки індуктивності не споживають енергію, вони лише накопичують і віддають енергію.Серед них індуктори поглинають електричну енергію у формі магнітних полів збудження, які поглинають і перетворюють електричну енергію в енергію магнітного поля, а потім вивільняють енергію магнітного поля в електричну енергію, безперервно повторюючись;Подібним чином конденсатори поглинають електричну енергію та перетворюють її в енергію електричного поля, одночасно вивільняючи енергію електричного поля та перетворюючи її в електричну енергію.

Індуктивність і ємність, процес поглинання та вивільнення електричної енергії, не споживають енергію і явно не можуть бути представлені активною потужністю.Виходячи з цього, фізики визначили нову назву, яка є реактивною потужністю, позначеною літерами Q і Q.