В последнем отрывке мы говорили о взаимосвязи между сопротивлением R, индуктивностью L и емкостью C, поэтому мы обсудим дополнительную информацию о них.
Что касается того, почему катушки индуктивности и конденсаторы генерируют индуктивные и емкостные реактивные сопротивления в цепях переменного тока, то суть заключается в изменениях напряжения и тока, приводящих к изменению энергии.
Для индуктора при изменении тока меняется и его магнитное поле (меняется энергия).Все мы знаем, что при электромагнитной индукции индуцированное магнитное поле всегда препятствует изменению исходного магнитного поля, поэтому с увеличением частоты эффект этого препятствия становится более очевидным, а именно увеличение индуктивности.
При изменении напряжения конденсатора соответственно изменяется и количество заряда на пластине-электроде.Очевидно, что чем быстрее изменяется напряжение, тем быстрее и больше перемещается количество заряда на электродной пластине.Движение количества заряда на самом деле является током.Проще говоря, чем быстрее меняется напряжение, тем больший ток протекает через конденсатор.Это означает, что сам конденсатор оказывает меньшее запирающее влияние на ток, а значит, емкостное реактивное сопротивление уменьшается.
Таким образом, индуктивность катушки индуктивности прямо пропорциональна частоте, а емкость конденсатора обратно пропорциональна частоте.
В чем разница между мощностью и сопротивлением катушек индуктивности и конденсаторов?
Резисторы потребляют энергию как в цепях постоянного, так и переменного тока, а изменения напряжения и тока всегда синхронизированы.Например, на следующем рисунке показаны кривые напряжения, тока и мощности резисторов в цепях переменного тока.Из графика видно, что мощность резистора всегда была больше или равна нулю и не будет меньше нуля, что означает, что резистор поглощал электрическую энергию.
В цепях переменного тока мощность, потребляемая резисторами, называется средней мощностью или активной мощностью и обозначается заглавной буквой P. Так называемая активная мощность представляет собой лишь характеристики энергопотребления компонента.Если определенный компонент потребляет энергию, то потребление энергии обозначается активной мощностью P, чтобы указать величину (или скорость) его энергопотребления.
А конденсаторы и катушки индуктивности не потребляют энергию, они только накапливают и выделяют энергию.Среди них индукторы поглощают электрическую энергию в виде возбуждающих магнитных полей, которые поглощают и преобразуют электрическую энергию в энергию магнитного поля, а затем выделяют энергию магнитного поля в электрическую энергию, непрерывно повторяясь;Точно так же конденсаторы поглощают электрическую энергию и преобразуют ее в энергию электрического поля, одновременно высвобождая энергию электрического поля и преобразуя ее в электрическую энергию.
Индуктивность и емкость, процесс поглощения и выделения электрической энергии, не потребляют энергию и явно не могут быть представлены активной мощностью.На основании этого физики определили новое название — реактивная мощность, представленная буквами Q и Q.
Время публикации: 21 ноября 2023 г.