Reaktancja elektryczna

Reaktancja elektryczna

Główny artykuł: Indukcyjność

reaktancja indukcyjna jest właściwością wykazywaną przez induktor, a reaktancja indukcyjna istnieje w oparciu o fakt, że prąd elektryczny wytwarza pole magnetyczne wokół niego. W kontekście obwodu prądu przemiennego (chociaż pojęcie to stosuje się w każdym czasie, gdy prąd się zmienia), to pole magnetyczne stale się zmienia w wyniku prądu, który oscyluje tam iz powrotem., To właśnie ta zmiana pola magnetycznego indukuje inny prąd elektryczny do przepływu w tym samym przewodzie (przeciw-EMF), w kierunku takim, aby przeciwstawić się przepływowi prądu pierwotnie odpowiedzialnego za wytwarzanie pola magnetycznego (znane jako prawo Lenza). Stąd reaktancja indukcyjna jest przeciwieństwem zmiany prądu przez element.

dla idealnego induktora w obwodzie prądu przemiennego, hamujący wpływ na zmianę przepływu prądu powoduje opóźnienie lub przesunięcie fazowe prądu przemiennego w odniesieniu do napięcia przemiennego., W szczególności idealny induktor (bez rezystancji) spowoduje opóźnienie napięcia o ćwierć cyklu lub o 90°.

w systemach elektroenergetycznych, reaktancja indukcyjna (i reaktancja pojemnościowa, jednak reaktancja indukcyjna jest bardziej powszechna) może ograniczyć pojemność linii przesyłowej prądu przemiennego, ponieważ moc nie jest całkowicie przenoszona, gdy napięcie i prąd są poza fazą (szczegóły powyżej)., Oznacza to, że prąd będzie płynął dla układu poza fazowego, jednak rzeczywista moc w pewnych momentach nie zostanie przekazana, ponieważ będą punkty, w których chwilowy prąd jest dodatni, podczas gdy chwilowe napięcie jest ujemne, lub odwrotnie, co oznacza ujemny transfer mocy. Dlatego prawdziwa praca nie jest wykonywana, gdy transfer mocy jest „ujemny”. Jednak prąd nadal płynie nawet wtedy, gdy system jest poza fazą, co powoduje nagrzewanie się linii przesyłowych z powodu przepływu prądu., W związku z tym linie przesyłowe mogą tylko nagrzewać się tak bardzo (w przeciwnym razie fizycznie by się zbytnio ugięły, ze względu na ciepło rozszerzające metalowe linie przesyłowe), więc operatorzy linii przesyłowych mają „pułap” na ilość prądu, który może przepływać przez daną linię, a nadmierna reaktancja indukcyjna może ograniczyć moc linii. Zasilacze wykorzystują kondensatory do przesunięcia fazy i zminimalizowania strat, w oparciu o wzorce użytkowania.,

x L = ω l = 2 π f l {\displaystyle X_{L}=\omega L=2\pi fL}

średni prąd przepływający przez indukcyjność L {\displaystyle \scriptstyle {l}} szeregowo z sinusoidalnym źródłem napięcia przemiennego o amplitudzie RMS A {\displaystyle \scriptstyle {a}} i częstotliwości f {\displaystyle \scriptstyle {f}} jest równy:

I L = A ω l = a 2 π F L . {\displaystyle I_{L}={A \over \omega L}={A\over 2 \ pi fL}.,

ponieważ fala kwadratowa ma wiele amplitud W harmonicznych sinusoidalnych, średni prąd płynący przez indukcyjność L {\displaystyle \scriptstyle {l}} w szeregu z kwadratowym źródłem napięcia prądu przemiennego o amplitudzie RMS A {\displaystyle \scriptstyle {a}} i częstotliwości f {\displaystyle \scriptstyle {f}} jest równy:

I L = A π 2 8 ω l = a π 16 F L {\displaystyle I_{L{a\Pi ^{2} \over 8\Omega L}={A\PI \over 16fl}}

każdy przewód o skończonych wymiarach ma indukcyjność; indukcyjność jest większa przez wielokrotne obroty w cewce elektromagnetycznej., Prawo Faradaya indukcji elektromagnetycznej daje przeciw-emf E {\displaystyle \ scriptstyle {\mathcal {e}} (przeciwstawne napięcie prądu) ze względu na szybkość zmiany gęstości strumienia magnetycznego B {\displaystyle \ scriptstyle {B}} przez pętlę prądową.

E = − D Φ b d t {\displaystyle {\mathcal {E}}= – {{D \ Phi _{B}} \ over dt}}

dla cewki składającej się z cewki z pętlami n {\displaystyle \scriptstyle N} to daje.

E = − N D Φ b d t {\displaystyle {\mathcal {E}}=-N{D\Phi _{B} \over DT}}

przeciw-emf jest źródłem opozycji do przepływu prądu., Stały prąd stały ma zerową szybkość zmiany i widzi induktor jako zwarcie (zwykle jest wykonany z materiału o niskiej rezystywności). Prąd zmienny ma uśrednioną w czasie szybkość zmian, która jest proporcjonalna do częstotliwości, co powoduje wzrost reaktancji indukcyjnej z częstotliwością.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *