Τι είναι η ηλεκτρική αντίσταση;

Στα κυκλώματα συνεχούς ρεύματος, η αντίσταση R παίζει σημαντικό ρόλο. Όσον αφορά τα ημιτονοειδή κυκλώματα AC, τότε δεν μπορεί να γίνει με μία μόνο ενεργή αντίσταση. Στην πραγματικότητα, εάν στα κυκλώματα συνεχούς ρεύματος οι χωρητικότητες και οι επαγωγές είναι αισθητές μόνο κατά τη διάρκεια μεταβατικών διεργασιών, τότε στα κυκλώματα AC αυτά τα εξαρτήματα εκδηλώνονται πολύ πιο σημαντικά.

Επομένως, για έναν επαρκή υπολογισμό των κυκλωμάτων εναλλασσόμενου ρεύματος, εισάγεται ο όρος «ηλεκτρική αντίσταση» - Z ή η σύνθετη (ολική) αντίσταση ενός δικτύου δύο άκρων σε ένα αρμονικό σήμα. Μερικές φορές απλώς λένε "σύνθετη αντίσταση", αφήνοντας έξω τη λέξη "ηλεκτρικό".

Η έννοια της σύνθετης αντίστασης σας επιτρέπει να εφαρμόσετε Ο νόμος του Ohm σε τμήματα κυκλωμάτων ημιτονοειδούς ρεύματος εναλλασσόμενου ρεύματος... Η εκδήλωση της επαγωγικής συνιστώσας διπλού άκρου (φόρτωσης) οδηγεί στην υστέρηση του ρεύματος από την τάση σε μια δεδομένη συχνότητα και στην εκδήλωση της χωρητικής συνιστώσας - στην υστέρηση της τάσης από το ρεύμα. Το ενεργό εξάρτημα δεν προκαλεί καθυστέρηση μεταξύ ρεύματος και τάσης, ενεργώντας ουσιαστικά με τον ίδιο τρόπο όπως σε ένα κύκλωμα DC.

Η συνιστώσα σύνθετης αντίστασης που περιέχει τα χωρητικά και επαγωγικά στοιχεία ονομάζεται αντιδραστική συνιστώσα X. Γραφικά, η ενεργή συνιστώσα R της σύνθετης αντίστασης μπορεί να απεικονιστεί στον άξονα oX και η δραστική συνιστώσα στον άξονα oY, τότε η σύνθετη αντίσταση ως σύνολο θα είναι παριστάνεται με τη μορφή μιγαδικού έναν αριθμό όπου j είναι η φανταστική μονάδα (η φανταστική μονάδα στο τετράγωνο είναι μείον 1).

Σε αυτή την περίπτωση, φαίνεται ξεκάθαρα ότι το αντιδραστικό στοιχείο Χ μπορεί να αποσυντεθεί σε χωρητικά και επαγωγικά συστατικά, τα οποία έχουν την αντίθετη κατεύθυνση, δηλαδή έχουν το αντίθετο αποτέλεσμα στην τρέχουσα φάση: με την κυριαρχία της επαγωγικής συνιστώσας, η αντίσταση του κυκλώματος στο σύνολό του θα είναι θετικό, δηλαδή το ρεύμα στο κύκλωμα θα καθυστερήσει την τάση, αλλά αν το χωρητικό εξάρτημα υπερισχύει, τότε η τάση θα καθυστερήσει το ρεύμα.

Σχηματικά, αυτό το δίκτυο δύο τερματικών στη δεδομένη μορφή απεικονίζεται ως εξής:

Κατ' αρχήν, οποιοδήποτε γραμμικό διάγραμμα δικτύου δύο θυρών μπορεί να αναχθεί σε παρόμοια μορφή. Εδώ μπορείτε να προσδιορίσετε το ενεργό στοιχείο R, το οποίο δεν εξαρτάται από την τρέχουσα συχνότητα, και το αντιδραστικό στοιχείο X, το οποίο περιλαμβάνει τα χωρητικά και επαγωγικά στοιχεία.

Από το γραφικό μοντέλο, όπου οι αντιστάσεις αντιπροσωπεύονται από διανύσματα, είναι σαφές ότι το μέτρο της σύνθετης αντίστασης για μια δεδομένη συχνότητα ημιτονοειδούς ρεύματος υπολογίζεται ως το μήκος του διανύσματος, το οποίο είναι το άθροισμα των διανυσμάτων X και R. μετριέται σε ohms.

Πρακτικά, στις περιγραφές των ημιτονοειδών κυκλωμάτων εναλλασσόμενου ρεύματος ως προς την σύνθετη αντίσταση, μπορείτε να βρείτε όρους όπως «ενεργητική-επαγωγική φύση του φορτίου» ή «ενεργό-χωρητικό φορτίο» ή «καθαρά ενεργό φορτίο». Αυτό σημαίνει τα εξής:

• Εάν η επίδραση της αυτεπαγωγής L επικρατεί στο κύκλωμα, τότε το αντιδραστικό στοιχείο X είναι θετικό, ενώ το ενεργό στοιχείο R είναι μικρό - αυτό είναι ένα επαγωγικό φορτίο. Ένα παράδειγμα επαγωγικού φορτίου είναι ένας επαγωγέας.

• Εάν η επίδραση της χωρητικότητας C κυριαρχεί στο κύκλωμα, τότε το αντιδραστικό στοιχείο X είναι αρνητικό, ενώ το ενεργό στοιχείο R είναι μικρό - αυτό είναι ένα χωρητικό φορτίο. Ένα παράδειγμα χωρητικού φορτίου είναι ένας πυκνωτής.

• Εάν η ενεργή αντίσταση R κυριαρχεί στο κύκλωμα ενώ το αντιδραστικό στοιχείο X είναι μικρό, είναι ενεργό φορτίο. Ένα παράδειγμα ενεργού φορτίου είναι ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως.

• Εάν η ενεργή συνιστώσα R στο κύκλωμα είναι σημαντική, αλλά η επαγωγική συνιστώσα υπερισχύει της χωρητικής συνιστώσας, δηλαδή η δραστική συνιστώσα Χ είναι θετική, το φορτίο ονομάζεται ενεργό-επαγωγικό. Ένα παράδειγμα ενεργού-επαγωγικού φορτίου είναι ένας επαγωγικός κινητήρας.

• Εάν η ενεργή συνιστώσα R στο κύκλωμα είναι σημαντική, ενώ η χωρητική συνιστώσα υπερισχύει της επαγωγικής συνιστώσας, δηλαδή η δραστική συνιστώσα Χ είναι αρνητική, το φορτίο ονομάζεται ενεργό-χωρητικό. Ένα παράδειγμα ενεργού-χωρητικού φορτίου είναι η τροφοδοσία μιας λάμπας φθορισμού.

Δείτε επίσης:Τι είναι ο Συντελεστής Ισχύος (Cosine Phi)