Razlika med odpornostjo in reaktivnostjo
Share
Ključna razlika - odpornost proti reakciji
Električne komponente, kot so upori, induktorji in kondenzatorji, imajo nekakšno oviro za tok, ki poteka skozi njih. Medtem ko upori reagirajo tako na enosmerni kot na izmenični tok, se induktorji in kondenzatorji odzivajo samo na variacije tokov ali izmeničnega toka. Ta ovira toka iz teh komponent je znana kot električna impedanca (Z). Impedanca je kompleksna vrednost pri matematični analizi. Pravi del tega kompleksnega števila imenujemo upor (R), odpornost pa imajo le čisti upori. Idealni kondenzatorji in induktorji prispevajo k namišljenemu delu impedance, ki je znan kot reaktanca (X). Ključna razlika med uporom in reaktanco je torej v tem, da je odpor je a dejanski del impedance sestavnega dela ker reaktanca je namišljeni del impedance sestavnega dela. Kombinacija teh treh komponent v tokokrogih RLC daje impedanco na trenutni poti.
VSEBINA
1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je odpornost
3. Kaj je reaktivnost
4. Primerjava ob strani - odpornost proti reakciji v tabeli
5. Povzetek
Kaj je odpornost?
Upor je ovira, s katero se napetost spopada pri speljevanju toka skozi prevodnik. Če je treba poganjati velik tok, mora biti napetost na koncih vodnika visoka. To pomeni, da mora biti uporabljena napetost (V) sorazmerna s tokom (I), ki gre skozi prevodnik, kot to določa Ohmov zakon; konstanta za to sorazmernost je upor (R) prevodnika.
V = I X R
Vodniki imajo enak upor, ne glede na to, ali je tok stalen ali spremenljiv. Za izmenični tok je mogoče izračunati upornost z uporabo Ohmovega zakona s trenutno napetostjo in tokom. Upor, izmerjen v Ohmi (Ω), je odvisen od uporov prevodnika (ρ), dolžina (l) in območje preseka (A) kje,
Odpornost je odvisna tudi od temperature prevodnika, saj se upornost spreminja s temperaturo na naslednji način. kje ρ0 -se nanaša na upornost, določeno pri standardni temperaturi T0 ki je običajno sobna temperatura, α pa temperaturni koeficient upornosti:
Pri napravi s čisto upornostjo se poraba energije izračuna z zmnožkom I2 x R. Ker so vse te komponente izdelka resnične vrednosti, bo moč, ki jo porabi upor, resnična moč. Zato je moč, ki jo dajemo idealnemu uporu, v celoti izkoriščena.
Kaj je reaktivnost?
Reaktance je v matematičnem smislu namišljeni izraz. V električnih tokokrogih ima enak pojem upora in ima isto enoto Ohms (Ω). Reaktanca se pojavi samo v induktorjih in kondenzatorjih med spremembo toka. Torej je reaktanca odvisna od frekvence izmeničnega toka skozi induktor ali kondenzator.
V primeru kondenzatorja nabira naboje, ko se napetost na obeh terminalih napaja, dokler napetost kondenzatorja ne ustreza izvoru. Če je uporabljena napetost z izmeničnim virom, se akumulirani naboji vrnejo v vir v negativnem ciklu napetosti. Ko je frekvenca višja, se manjša količina nabojev, ki se v kondenzatorju zadrži za kratek čas, saj se čas polnjenja in praznjenja ne spreminja. Posledično bo nasprotovanje kondenzatorja trenutnemu toku v tokokrogu manjše, ko se frekvenca poveča. To pomeni, da je reaktanca kondenzatorja obratno sorazmerna s kotno frekvenco (ω) AC. Tako je kapacitivna reaktanca opredeljena kot
C je kapacitivnost kondenzatorja in f je frekvenca v Hertzu. Vendar je impedanca kondenzatorja negativna številka. Zato je impedanca kondenzatorja Z = -jaz/2πfC. Idealen kondenzator je povezan le z reaktanco.
Po drugi strani pa induktor nasprotuje spreminjanju toka skozi njega, tako da ustvari proti njemu elektromotorno silo (emf). Ta emf je sorazmeren s frekvenco napajalnika in je njegovo nasprotovanje, ki je induktivna reaktanca, sorazmerno s frekvenco.
Induktivna reaktivnost je pozitivna vrednost. Zato bo impedanca idealnega induktorja Z =i2πfL. Kljub temu je treba vedno upoštevati, da so tudi vsa praktična vezja odporna, zato se te komponente v praktičnih vezjih obravnavajo kot impedance.
Zaradi tega nasprotovanja spreminjanju toka induktorjev in kondenzatorjev bo sprememba napetosti v njej drugačen vzorec kot sprememba toka. To pomeni, da je faza izmenične napetosti drugačna od faze izmeničnega toka. Zaradi induktivne reaktante ima sprememba toka odmik od napetostne faze, za razliko od kapacitivne reaktancije, kjer trenutna faza vodi. V idealnih sestavnih delih ima ta svinca in zamik magnitudo 90 stopinj.
Slika 01: Fazna razmerja napetosti in toka za kondenzator in induktor.
To nihanje toka in napetosti v izmeničnih tokokrogih se analizira s pomočjo diagramov fazorjev. Zaradi razlike faz toka in napetosti tokokrog v celoti ne porabi moči v reaktivnem krogu. Nekaj oddane moči se vrne v vir, ko je napetost pozitivna, tok pa negativen (na primer kjer je na zgornjem diagramu čas = 0). V električnih sistemih se za razliko ϴ stopinj med napetostno in tokovno fazo cos (ϴ) imenuje faktor moči sistema. Ta faktor moči je kritična lastnost nadzora v električnih sistemih, saj omogoča učinkovito delovanje sistema. Za največjo moč, ki jo sistem uporablja, je treba faktor moči vzdrževati tako, da znaša ϴ = 0 ali skoraj nič. Ker je večina obremenitev v električnih sistemih ponavadi induktivna obremenitev (kot motorji), se za korekcijo faktorja moči uporabljajo banke kondenzatorjev.
Kakšna je razlika med odpornostjo in reaktivnostjo?
Odpornost proti reakciji | |
| Upor je nasprotovanje stalnemu ali spremenljivemu toku v prevodniku. Je resnični del impedance sestavnega dela. | Reaktance je nasprotovanje spremenljivemu toku v induktorju ali kondenzatorju. Reaktanca je namišljeni del impedance. |
| Odvisnost | |
| Odpornost je odvisna od dimenzij, upornosti in temperature prevodnika. Zaradi frekvence izmenične napetosti se ne spremeni. | Reaktanca je odvisna od frekvence izmeničnega toka. Pri induktorjih je sorazmerna, pri kondenzatorjih pa obratno sorazmerna s frekvenco. |
| Faza | |
| Faza napetosti in toka skozi upor je enaka; to pomeni, da je fazna razlika enaka nič. | Zaradi induktivne reaktante tokovna sprememba zaostaja od napetostne faze. V kapacitivni reaktanciji tok vodi. V idealni situaciji je fazna razlika 90 stopinj. |
| Moč | |
| Poraba energije zaradi upora je dejanska moč in je produkt napetosti in toka. | Moč, ki se napaja v reaktivni napravi, naprava ne porabi v celoti zaradi zaostalega ali vodilnega toka. |
Povzetek - Odpornost proti reakciji
Električne komponente, kot so upori, kondenzatorji in induktorji, predstavljajo oviro kot impedanco za tok, ki teče skozi njih, kar je kompleksna vrednost. Čisti rezisti imajo pravo vrednost impedance, znane kot upornost, medtem ko idealni induktorji in idealni kondenzatorji, ki imajo namišljeno impedanco, imenujemo reaktanca. Upor se pojavlja tako na enosmernem kot na izmeničnem toku, reaktanca pa se pojavlja le na spremenljivih tokovih, s čimer se nasprotuje spreminjanju toka v komponenti. Medtem ko je upor neodvisen od frekvence izmeničnega toka, se reaktanca spreminja s frekvenco AC. Reaktance naredi tudi fazno razliko med trenutno fazo in napetostno fazo. To je razlika med uporom in reaktanco.
Prenesite PDF različico odpornosti proti reakciji
Lahko prenesete PDF različico tega članka in jo uporabljate za namene brez povezave v skladu z navedbami. Prosimo, da tukaj prenesete PDF različico Razlika med odpornostjo in odpornostjo
Referenca:
1. "Električna reaktanca." Wikipedija. Wikimedia Foundation, 28. maj 2017. Splet. Na voljo tukaj 6. junij 2017.
Vljudnost slik:
1. "VI faza" avtorja Jeffrey Philippson - Prenesel iz en.wikipedia uporabnik: Jóna Þórunn. (Javna domena) prek Wikimedije Commons
