Цепь переменного тока, содержащая индуктивную катушку с нулевым омическим сопротивлением и без
Индуктивное реактивное сопротивление отличается от омического сопротивления, где индуктивное реактивное сопротивление для катушки с нулевым сопротивлением не вызывает потерь в электрической энергии , потому что сопротивление тока возникает из-за обратной индуцированной ЭДС, когда электрическая энергия накапливается в катушке в форма магнитного поля , нераспространение индуктивное омическое сопротивление приводит к потере в электрической энергии в виде тепловой энергии.
Цепи переменного тока
Значение коэффициента самоиндукции (L) для катушки соленоида определяется соотношением: L = μAN² / l. Сила электрического тока, проходящего в индукционной катушке без сопротивления, определяется из соотношения:
I = разность напряжений на выводах катушки (V L ) / индуктивное реактивное сопротивление катушки (X L )
На высоких частотах индуктивное реактивное сопротивление (X L ) становится очень большим, где (X L f). Следовательно, сила электрического тока уменьшается там, где (I 1 / X L ), и цепь становится как бы разомкнутой.
Цепь переменного тока, содержащая индуктивную катушку с нулевым омическим сопротивлением
При последовательном подключении индукционной катушки с нулевым омическим сопротивлением к источнику переменного тока и переключателю, затем при замыкании цепи электрический ток постепенно нарастает от нуля до максимального значения со скоростью (ΔI / Δt).
Изменение силы тока с течением времени приводит к возникновению обратной индуцированной ЭДС за счет самоиндукции, равной (- L ΔI / Δt), где: L = коэффициент самоиндукции катушки.
Частота наведенной ЭДС такая же, как у источника переменного тока, но действующая в направлении, противоположном ЭДС источника питания. Итак, мгновенное значение разности потенциалов (V) = — L ΔI / Δt
Разность фаз между током и разностью потенциалов
Сила электрического тока (I) изменяется в зависимости от фазового угла в соответствии с синусоидальной кривой, как показано на рисунке, значение (ΔI / Δt) представляет собой наклон касательной, проведенной к кривой, где:
- Он достигает своего пикового значения, когда фазовый угол равен нулю, что означает, что напряжение (В) достигает максимальных значений.
- Наклон постепенно уменьшается до нуля, когда (I) достигает своего пикового значения, а напряжение достигает нуля.
- Наклон (ΔI / Δt) становится отрицательным, когда сила тока уменьшается, а напряжение становится отрицательным значением.
Таким образом, напряжение (В) опережает ток (I) на цикла или на фазовый угол 90 ° из-за самоиндукции катушки.
Индуктивное сопротивление в катушке (X L )
Поскольку обратная наведенная ЭДС, создаваемая самоиндукцией в катушке с нулевым сопротивлением, вызывает некоторое сопротивление потоку исходного тока, это называется индуктивным реактивным сопротивлением . Индуктивное реактивное сопротивление в катушке (X L ) является противоположностью прохождение переменного тока через катушку из-за ее самоиндукции.
Индуктивное реактивное сопротивление измеряется в Ом (Ом) . Индуктивное реактивное сопротивление определяется по формуле : X L = 2πfL = ω L, где: (L) коэффициент самоиндукции, (f) частота тока, проходящего в катушке. , (ω) угловая скорость.
Когда индуктивное сопротивление катушки = 100 Ом, это означает, что сопротивление потоку переменного тока через катушку из-за ее самоиндукции = 100 Ом.
Факторы, влияющие на индуктивное сопротивление катушки
- Частота тока (f), (прямо пропорциональна).
- Коэффициент самоиндукции (L), прямо пропорциональный.
Индуктивное сопротивление индукционной сети
При соединении множества индуктивных катушек вместе (вдали друг от друга) тогда, если проводники соединяются последовательно.
L = L 1 + L 2 + L 2
X L = (X L ) 1 + (X L ) 2 + (X L ) 3
Если коэффициенты самоиндукции для всех катушек равны и количество катушек (n).
L = n L 1, X L = n (X L ) 1
Если проводники подключены параллельно.
1 / L = 1 / L 1 + 1 / L 2 + 1 / L 2
1 / X L = 1 / (X L ) 1 + 1 / (X L ) 2 + 1 / (X L ) 3
Если коэффициенты самоиндукции для всех катушек равны и количество катушек (n).
L = L 1 / n, X L = (X L ) 1 / n
Цепь переменного тока, содержащая неиндуктивное омическое сопротивление
При последовательном подключении неиндуктивного омического сопротивления к источнику переменного тока и переключателю с последующим замыканием цепи разность потенциалов между выводами сопротивления (R):
V = V max sin θ = V max sin ωt
Где: V = мгновенное значение разности потенциалов , V max = максимальное значение разности потенциалов , θ = фазовый угол (θ = ωt), ω = угловая скорость (ω = 2πf).
На основании закона Ома , то электрический ток определяется из соотношения:
I = V / R = V max sin ωt / R = I max sin ωt
Разность потенциалов и сила тока в омическом сопротивлении , имеющие ту же фазу, таким образом, ток и потенциал расти вместе до максимального значения и падение вместе к нулю, ток и разность потенциалов сопротивления без индукции представлены два векторов , имеющих в том же направлении.