Rozdiel medzi odporom a reaktivitou
Share
Kľúčový rozdiel - odolnosť verzus reaktivita
Elektrické komponenty ako odpory, induktory a kondenzátory majú nejakú prekážku pre prúd, ktorý nimi prechádza. Zatiaľ čo odpory reagujú na jednosmerný aj striedavý prúd, induktory a kondenzátory reagujú iba na zmeny prúdov alebo striedavého prúdu. Táto prekážka pre prúd z týchto komponentov je známa ako elektrická impedancia (Z). Impedancia je komplexná hodnota v matematickej analýze. Skutočná časť tohto komplexného čísla sa nazýva odpor (R) a odpor majú iba čisté rezistory. Ideálne kondenzátory a induktory prispievajú k imaginárnej časti impedancie známej ako reaktancia (X). Kľúčovým rozdielom medzi odporom a reaktivitou je teda to, že odpor je a skutočná časť impedancie komponentu kdežto reaktancia je imaginárna súčasť impedancie komponentu. Kombinácia týchto troch komponentov v obvodoch RLC spôsobuje impedanciu na prúdovej ceste.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je odpor
3. Čo je reaktancia
4. Porovnanie bok po boku - odpor verzus reaktivita v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie
Čo je odpor?
Odpor je prekážkou, ktorej čelia napäťové napätia pri poháňaní prúdu vodičom. Ak má byť riadený veľký prúd, napätie privádzané na konce vodiča by malo byť vysoké. To znamená, že použité napätie (V) by malo byť úmerné prúdu (I), ktorý prechádza vodičom, ako je stanovené Ohmovým zákonom; konštanta pre túto proporcionalitu je odpor (R) vodiča.
V = I X R
Vodiče majú rovnaký odpor bez ohľadu na to, či je prúd konštantný alebo premenlivý. Pre striedavý prúd sa odpor môže vypočítať pomocou Ohmovho zákona s okamžitým napätím a prúdom. Odpor meraný v ohmoch (Ω) závisí od odporu vodiča (ρ), dĺžka (l) a oblasť prierezu () kde,
Odpor tiež závisí od teploty vodiča, pretože odpor sa mení s teplotou nasledujúcim spôsobom. kde ρ0 -sa vzťahuje na odpor stanovený pri štandardnej teplote T0 čo je zvyčajne teplota miestnosti a α je teplotný koeficient odporu:
Pre zariadenie s čistým odporom sa spotreba energie vypočíta ako súčin I2 x R. Pretože všetky tieto súčasti výrobku sú skutočné hodnoty, energia spotrebovaná odporom bude skutočná sila. Preto je energia dodávaná k ideálnemu odporu plne využitá.
Čo je Reactance?
Reakcia je imaginárny pojem v matematickom kontexte. To má rovnakú predstavu o odpore v elektrických obvodoch a zdieľa rovnakú jednotku Ohmov (Ω). Reakcia nastáva iba v induktoroch a kondenzátoroch počas zmeny prúdu. Preto reaktancia závisí od frekvencie striedavého prúdu cez induktor alebo kondenzátor.
V prípade kondenzátora sa akumulujú náboje, keď sa na tieto dva svorky pripája napätie, až kým sa napätie kondenzátora nezhoduje so zdrojom. Ak je použité napätie pri zdroji striedavého prúdu, akumulované náboje sa vracajú do zdroja pri zápornom cykle napätia. Keď sa frekvencia zvyšuje, tým menšie je množstvo nábojov uchovávaných v kondenzátore na krátku dobu, pretože čas nabíjania a vybíjania sa nemení. V dôsledku toho bude opozícia kondenzátora proti prúdu v obvode menšia, keď sa frekvencia zvyšuje. To znamená, že reaktancia kondenzátora je nepriamo úmerná uhlovej frekvencii (co) AC. Kapacitná reaktancia je teda definovaná ako
C je kapacita kondenzátora a F je frekvencia v Hertzoch. Impedancia kondenzátora je však záporné číslo. Preto je impedancia kondenzátora Z = -ja/2πfC. Ideálny kondenzátor je spojený iba s reaktanciou.
Na druhej strane induktor je proti zmene prúdu, ktorý cez neho vytvára protismernú elektromotorickú silu (emf). Tento emf je úmerný frekvencii napájania striedavým prúdom a jeho opozícia, ktorá je induktívna reaktancia, je úmerná frekvencii.
Indukčná reaktancia je pozitívna hodnota. Preto bude impedancia ideálneho induktora Z =i2πfL. Treba si však vždy uvedomiť, že všetky praktické obvody pozostávajú tiež z odporu a tieto komponenty sa v praktických obvodoch považujú za impedancie.
V dôsledku tejto opozície voči kolísaniu prúdu induktormi a kondenzátormi bude mať zmena napätia cez ňu iný vzor ako kolísanie prúdu. To znamená, že fáza striedavého napätia sa líši od fázy striedavého prúdu. V dôsledku induktívnej reaktancie má zmena prúdu oneskorenie od napäťovej fázy, na rozdiel od kapacitnej reaktancie, kde aktuálna fáza vedie. V ideálnych komponentoch má toto vedenie a oneskorenie veľkosť 90 stupňov.
Obrázok 01: Fázové vzťahy medzi napätím a prúdom pre kondenzátor a induktor.
Táto zmena prúdu a napätia v striedavých obvodoch sa analyzuje pomocou fázorových diagramov. V dôsledku rozdielu fáz prúdu a napätia nie je prúd dodávaný do reaktívneho obvodu úplne spotrebovaný. Časť dodávanej energie sa vráti do zdroja, keď je napätie kladné, a prúd je záporný (napr. Kde čas = 0 vo vyššie uvedenom diagrame). V elektrických systémoch sa pre rozdiel voltage stupňov medzi fázou napätia a prúdu nazýva cos (ϴ) účinníkom systému. Tento účinník je kritickou vlastnosťou riadenia v elektrických systémoch, pretože spôsobuje, že systém pracuje efektívne. Aby sa maximálny výkon systému využil, mal by sa účinník udržiavať tak, že ϴ = 0 alebo takmer nula. Pretože väčšina záťaží v elektrických systémoch je zvyčajne induktívna záťaž (napríklad motory), kondenzátorové banky sa používajú na korekciu účinníka.
Aký je rozdiel medzi odporom a reaktivitou?
Odpor verzus reaktivita | |
| Odpor je odpor voči konštantnému alebo premenlivému prúdu vo vodiči. Je to skutočná súčasť impedancie komponentu. | Reaktivita je odpor voči premenlivému prúdu v induktore alebo kondenzátore. Reaktivita je imaginárna súčasť impedancie. |
| závislosť | |
| Odpor závisí od rozmerov vodiča, odporu a teploty. Nezmení sa kvôli frekvencii striedavého napätia. | Reakcia závisí od frekvencie striedavého prúdu. Pre induktory je úmerná a pre kondenzátory je nepriamo úmerná frekvencii. |
| Fáza | |
| Fáza napätia a prúdu cez odpor je rovnaká; to znamená, že fázový rozdiel je nula. | V dôsledku indukčnej reaktancie má zmena prúdu oneskorenie od napäťovej fázy. Pri kapacitnej reaktancii vedie prúd. V ideálnej situácii je fázový rozdiel 90 stupňov. |
| Moc | |
| Spotreba energie v dôsledku odporu je skutočná energia a je výsledkom napätia a prúdu. | Energia dodávaná do reaktívneho zariadenia nie je zariadením úplne spotrebovaná kvôli oneskoreniu alebo vodivému prúdu. |
Zhrnutie - Odpor verzus Reaktivita
Elektrické komponenty, ako napríklad rezistory, kondenzátory a induktory, spôsobujú prekážku, ktorá im umožňuje prúdiť prúdom, čo je zložitá hodnota. Čisté odpory majú skutočnú hodnotu impedancie známu ako odpor, zatiaľ čo ideálne induktory a ideálne kondenzátory s imaginárnou impedanciou nazývanou reaktancia. Odpor nastáva ako pri jednosmernom, tak aj pri striedavom prúde, ale reaktancia sa vyskytuje iba pri premenlivých prúdoch, čo vytvára opozíciu proti zmene prúdu v komponente. Zatiaľ čo odpor je nezávislý od frekvencie AC, reaktancia sa mení s frekvenciou AC. Reaktivita tiež vytvára fázový rozdiel medzi fázou prúdu a fázou napätia. Toto je rozdiel medzi odporom a reaktivitou.
Stiahnite si verziu odporu PDF verzus Reactance vo formáte PDF
Môžete si stiahnuť verziu tohto článku PDF a použiť ju na účely offline podľa citačných poznámok. Stiahnite si PDF verziu tu Rozdiel medzi odporom a reakciou
referencie:
1. „Elektrická reaktancia“. Wikipedia. Nadácia Wikimedia, 28. mája 2017. Web. K dispozícii tu. 06.06.2017.
S láskavým dovolením:
1. „Fáza VI“ Jeffrey Philippson - Prenesené z encyklopedie Používateľ: Jóna Þórunn. (Public Domain) prostredníctvom Commons Wikimedia
