У попередньому уривку ми обговорили взаємозв'язок між опором R, індуктивністю L та ємністю C, тут же ми обговоримо деяку докладнішу інформацію про них.
Щодо того, чому індуктори та конденсатори генерують індуктивні та ємнісні опори в колах змінного струму, суть полягає в змінах напруги та струму, що призводить до змін енергії.
Для індуктора, коли змінюється струм, його магнітне поле також змінюється (змінюється енергія). Всім відомо, що при електромагнітній індукції індуковане магнітне поле завжди перешкоджає зміні початкового магнітного поля, тому зі збільшенням частоти ефект цієї перешкоди стає більш очевидним, а саме збільшенням індуктивності.
Коли змінюється напруга конденсатора, відповідно змінюється і кількість заряду на електродній пластині. Очевидно, що чим швидше змінюється напруга, тим швидше та сильніше рухається кількість заряду на електродній пластині. Рух кількості заряду і є фактично струмом. Простіше кажучи, чим швидше змінюється напруга, тим більший струм, що протікає через конденсатор. Це означає, що сам конденсатор має менший блокувальний вплив на струм, а це означає, що ємнісний опір зменшується.
Таким чином, індуктивність котушки індуктивності прямо пропорційна частоті, тоді як ємність конденсатора обернено пропорційна частоті.
Які відмінності між потужністю та опором індуктивностей та конденсаторів?
Резистори споживають енергію як у колах постійного, так і в колах змінного струму, а зміни напруги та струму завжди синхронізовані. Наприклад, на наступному рисунку показано криві напруги, струму та потужності резисторів у колах змінного струму. З графіка видно, що потужність резистора завжди була більшою або рівною нулю і не буде меншою за нуль, що означає, що резистор поглинав електричну енергію.
У колах змінного струму потужність, що споживається резисторами, називається середньою потужністю або активною потужністю та позначається великою літерою P. Так звана активна потужність відображає лише характеристики споживання енергії компонентом. Якщо певний компонент споживає енергію, то споживання енергії представлено активною потужністю P, щоб вказати величину (або швидкість) його споживання енергії.
А конденсатори та індуктори не споживають енергію, вони лише накопичують та вивільняють її. Серед них індуктори поглинають електричну енергію у вигляді збуджуючих магнітних полів, які поглинають та перетворюють електричну енергію на енергію магнітного поля, а потім вивільняють енергію магнітного поля в електричну, безперервно повторюючи цей процес; аналогічно, конденсатори поглинають електричну енергію та перетворюють її на енергію електричного поля, одночасно вивільняючи енергію електричного поля та перетворюючи її на електричну.
Індуктивність та ємність, процеси поглинання та вивільнення електричної енергії, не споживають енергію і, очевидно, не можуть бути представлені активною потужністю. Виходячи з цього, фізики визначили нову назву – реактивна потужність, що позначається літерами Q та Q.
Час публікації: 21 листопада 2023 р.