Різниця між опором і реактивністю
Share
Ключова різниця - Опір проти реакції
Електричні компоненти, такі як резистори, індуктори та конденсатори, мають певну перешкоду для струму, що проходить через них. Хоча резистори реагують і на постійний струм, і на змінний струм, індуктори та конденсатори реагують на зміни струмів або змінного струму тільки. Ця перешкода струму від цих компонентів відома як електричний опір (Z). Імпеданс - це комплексне значення в математичному аналізі. Справжня частина цього складного числа називається опором (R), і лише чисті резистори мають опір. Ідеальні конденсатори та індуктори сприяють уявній частині імпедансу, який відомий як реактивність (X). Таким чином, ключова різниця між опором і реактивністю полягає в тому, що опір - a реальна частина імпедансу компонента тоді як реактивність - це уявна частина імпедансу компонента. Поєднання цих трьох компонентів у схемах RLC робить опір поточному шляху.
ЗМІСТ
1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке опір
3. Що таке Реакція
4. Порівняльне порівняння - Опір проти реактивності в табличній формі
5. Підсумок
Що таке опір?
Опір - це перешкода, з якою стикається напруга в русі струму через провідник. Якщо потрібно приводити великий струм, напруга, прикладена до кінців провідника, повинна бути високою. Тобто прикладена напруга (V) повинна бути пропорційною струму (I), який проходить через провідник, як це визначено законом Ома; константа для цієї пропорційності - опір (R) провідника.
V = I X R
Провідники мають однаковий опір незалежно від того, постійний чи змінний струм. Для змінного струму опір можна обчислити, використовуючи Закон Ома з миттєвою напругою та струмом. Опір, виміряний в Омах (Ω), залежить від опору провідника (ρ), довжина (л) та площа поперечного перерізу (А) куди,
Опір також залежить від температури провідника, оскільки питомий опір змінюється з температурою наступним чином. де ρ0 -відноситься до питомого опору, зазначеного при стандартній температурі T0 яка зазвичай є кімнатна температура, а α - температурний коефіцієнт опору:
Для пристрою з чистим опором витрата енергії обчислюється добутком I2 x R. Оскільки всі ці компоненти виробу є реальними значеннями, потужність, яка споживається опором, буде реальною силою. Тому потужність, що подається на ідеальний опір, повністю використовується.
Що таке Реакція?
Реакція - це уявний термін у математичному контексті. Він має однакове поняття опору в електричних ланцюгах і поділяє одне і те ж омове (Ом). Реакція відбувається лише в індукторах та конденсаторах під час зміни струму. Отже, реактивність залежить від частоти змінного струму через індуктор або конденсатор.
У випадку конденсатора він накопичує заряди при подачі напруги на два клеми, поки напруга конденсатора не збігається з джерелом. Якщо прикладена напруга знаходиться з джерелом змінного струму, накопичені заряди повертаються до джерела при негативному циклі напруги. Із підвищенням частоти тим менша кількість зарядів, що зберігаються в конденсаторі протягом короткого періоду часу, оскільки час зарядки та розряду не змінюється. В результаті протиставлення конденсатором струму струму в ланцюзі буде менше, коли частота збільшується. Тобто реактивність конденсатора обернено пропорційна кутовій частоті (ω) змінного струму. Таким чином, ємнісна реактивність визначається як
C - ємність конденсатора і f - частота в герцах. Однак опір конденсатора - від’ємне число. Тому імпеданс конденсатора дорівнює Z = -i/2πfC. Ідеальний конденсатор пов'язаний лише з реактивним струмом.
З іншого боку, індуктор протистоїть зміні струму через нього, створюючи протидіючу електрорушійну силу (ЕМП) через нього. Цей ЕМП пропорційний частоті живлення змінного струму і його протиставлення, яке є індуктивним реактивом, пропорційний частоті.
Індуктивна реактивність - це додатне значення. Тому імпеданс ідеального індуктора буде Z =i2πfL. Тим не менш, завжди слід зауважити, що всі практичні схеми також складаються з опору, і ці компоненти розглядаються в практичних схемах як імпеданси.
Внаслідок цього протиставлення коливанню струму індукторами та конденсаторами зміна напруги на ньому матиме іншу картину від зміни струму. Це означає, що фаза змінного струму відрізняється від фази змінного струму. Внаслідок індуктивної реактивності зміна струму має відставання від фази напруги, на відміну від ємної реактивності, де фаза струму є провідною. В ідеальних компонентах цей відвід і відставання мають величину 90 градусів.
Малюнок 01: Фазові співвідношення напруги-струму для конденсатора та індуктора.
Ця зміна струму і напруги в ланцюгах змінного струму аналізується за допомогою фазових діаграм. Через різницю фаз струму та напруги потужність, що подається в реактивну ланцюг, не споживається повністю ланцюгом. Частина поданої потужності буде повернута до джерела, коли напруга буде позитивною, а струм - негативним (наприклад, де на діаграмі час = 0). В електричних системах для різниці ϴ градусів між фазами напруги та струму cos (ϴ) називається коефіцієнтом потужності системи. Цей коефіцієнт потужності є надзвичайно важливим властивістю контролю в електричних системах, оскільки він робить систему ефективною. Щоб максимальна потужність використовувалася системою, коефіцієнт потужності слід підтримувати, роблячи ϴ = 0 або майже нуль. Оскільки більшість навантажень в електричних системах зазвичай є індуктивними навантаженнями (як двигуни), банки-конденсатори використовуються для корекції коефіцієнта потужності.
Яка різниця між опором і реактивністю?
Опір проти реакції | |
| Опір - це опір постійному або змінному струму в провіднику. Це реальна частина імпедансу компонента. | Реакція - це опозиція змінному струму в індукторі або конденсаторі. Реактантність - це уявна частина імпедансу. |
| Залежність | |
| Опір залежить від розмірів провідника, опору та температури. Він не змінюється через частоту змінного струму. | Реакція залежить від частоти змінного струму. Для індукторів вона пропорційна, а для конденсаторів - обернено пропорційна частоті. |
| Фаза | |
| Фаза напруги і струму через резистор однакова; тобто різниця фаз дорівнює нулю. | Внаслідок індуктивної реактивності зміна струму має відставання від фази напруги. В ємнісному реактивному струмі провідний струм. В ідеальній ситуації різниця фаз становить 90 градусів. |
| Потужність | |
| Споживання електроенергії через опір - це реальна потужність, і це продукт напруги та струму. | Потужність, що подається на реактивний пристрій, не споживається повністю пристроєм через відставання або провідний струм. |
Підсумок - Опір проти реакції
Електричні компоненти, такі як резистори, конденсатори та індуктори, створюють перешкоду як імпеданс струму, який протікає через них, що є комплексним значенням. Чисті резистори мають справжній опір, відомий як опір, тоді як ідеальні індуктори та ідеальні конденсатори, які мають уявне значення імпедансу, називають реактивністю. Опір виникає як на постійний струм, так і на змінний струм, але реактивність виникає лише на змінних струмах, тим самим роблячи опозицію щодо зміни струму в складовій. Хоча опір не залежить від частоти змінного струму, реактивність змінюється з частотою змінного струму. Реакція також робить різницю фаз між фазою струму і фазою напруги. Це різниця між опором і реактивністю.
Завантажте версію PDF Resistance vs Reactance
Ви можете завантажити PDF-версію цієї статті та використовувати її в офлайн-цілях відповідно до приміток цитування. Завантажте тут версію PDF тут Різниця між опором і реактивністю
Довідка:
1. "Електричний реактивний коефіцієнт". Вікіпедія. Фонд Вікімедіа, 28 травня 2017. Веб. Доступний тут. 06 червня 2017 року.
Надано зображення:
1. "VI фаза" Джефрі Філіпсон - Переведено з en.wikipedia користувачем: Jóna Þórunn. (Публічне надбання) через Wikimedia Commons
