eddig megvizsgáltuk az egyenáramú tápegységekhez csatlakoztatott induktorok viselkedését, és remélhetőleg mostanra már tudjuk, hogy amikor egy DC feszültséget alkalmaznak egy induktoron keresztül, az áram növekedése nem azonnali, hanem az induktorok által indukált vagy vissza emf érték határozza meg.
azt is láttuk, hogy az induktorok áram továbbra is emelkedik, amíg el nem éri a maximális egyensúlyi állapotot öt idő állandók után., A maximális átfolyó áram induktív tekercs korlátozott, csak a rezisztív része a tekercsek tekercseket Ohm, s mint tudjuk, az Ohm-törvény, ez határozza meg az arány a feszültség a jelenlegi, V/R.
Ha egy váltakozó vagy a HÁLÓZATI feszültség az alkalmazott át egy tekercs az áram keresztül viselkedik, nagyon eltérő, hogy egy alkalmazott DC feszültség. A szinuszos ellátás hatása fáziskülönbséget eredményez a feszültség és a jelenlegi hullámformák között., Most egy AC áramkörben a tekercsek tekercsein keresztül áramló áram ellenállása nemcsak a tekercs induktivitásától, hanem az AC hullámforma frekvenciájától is függ.
az AC áramkör tekercsén átáramló áram ellenállását az áramkör AC ellenállása határozza meg, ismertebb nevén impedancia (Z). De az ellenállás mindig az egyenáramú áramkörökhöz kapcsolódik, így az egyenáramú ellenállás megkülönböztetése az AC ellenállástól a reaktancia kifejezést általában használják.,
csakúgy, mint az ellenállás, A reaktancia értékét ohmban is mérik, de az X szimbólumot (“X” nagybetűk) kapják, hogy megkülönböztessék a tisztán ellenállási értéktől.
mivel az általunk érdekelt komponens induktor, az induktor reaktanciáját ezért “induktív Reaktanciának”nevezik. Más szavakkal, az induktorok elektromos ellenállását, amikor egy AC áramkörben használják, induktív Reaktanciának nevezik.
az XL szimbólummal ellátott induktív reaktancia egy AC áramkör tulajdonsága, amely ellenzi az áram változását., Az oktató a Kondenzátor VÁLTAKOZÓ Áramkörök, láttuk, hogy pusztán kapacitív áramkör, a jelenlegi IC “VEZET” a feszültség által 90o. A tisztán induktív AC áramkör ennek pont az ellenkezője igaz, a jelenlegi IL “ELMARAD” az alkalmazott feszültség által 90o, vagy (π/2 rad).
AC induktor áramkör
a fenti tisztán induktív áramkörben az induktor közvetlenül kapcsolódik a váltakozó áramú tápfeszültséghez., Ahogy a tápfeszültség növekszik és csökken a frekvenciával, az önálló indukált hátsó emf is növekszik és csökken a tekercsben e változáshoz képest.
tudjuk, hogy ez az önindukált emf közvetlenül arányos az áramnak a tekercsen keresztüli változásának sebességével, és a legnagyobb, mivel a tápfeszültség a pozitív félciklusról a negatív félciklusára halad át, vagy fordítva a 0o és 180o pontokon a szinuszhullám mentén.,
következésképpen a feszültség minimális változási sebessége akkor fordul elő, amikor az AC szinuszhullám áthalad a maximális vagy minimális csúcsfeszültség szintjén. A ciklus ezen pozícióiban a maximális vagy minimális áramok áramolnak az induktor áramkörön keresztül, ezt az alábbiakban mutatjuk be.
AC Tekercs Phasor Ábra
Ezek a feszültség, valamint az aktuális hullámformák mutatják, hogy egy tisztán induktív áramkör a jelenlegi hacs-ok a feszültség által 90o. Hasonlóképpen, azt is mondhatjuk, hogy a feszültség vezet a jelenlegi által 90o., Akárhogy is, az általános kifejezés az, hogy az aktuális elmarad, amint az a vektor diagram. Itt az áramvektor és a feszültségvektor látható elmozdul 90o. az áram elmarad a feszültség.
ezt a kijelentést is írhatjuk, VL = 0o és IL = – 90o a feszültség, VL tekintetében. Ha a feszültség hullámforma szinusz hullámnak minősül, akkor az áram, az IL negatív koszinusznak minősíthető, és az aktuális értéket bármely időpontban meghatározhatjuk úgy, hogy:
ahol: ω másodpercenként radianban van, t pedig másodpercben.,
mivel az áram mindig 90o-val késlelteti a feszültséget tisztán induktív áramkörben, az áram fázisát a feszültség fázisának megismerésével vagy fordítva találjuk. Tehát, ha tudjuk, hogy az érték VL, akkor az IL kell hacs által 90o. Hasonlóképpen, ha tudjuk, hogy az érték IL akkor VL kell tehát vezetni által 90o. Akkor ez az arány a feszültség áram induktív áramkör előáll egy olyan egyenlet, amely meghatározza az Induktív Reaktancia, XL, hogy a tekercs.,
Induktív Reaktancia
Tudjuk átírni a fenti egyenlet az induktív reaktancia bele egy ismerős forma, amely az átlagos gyakorisága a kínálat helyett a szögletes frekvencia radiánban, ω pedig adott:
, Ahol: ƒ a Frekvencia pedig L Induktivitás, a Tekercs pedig 2nƒ = ω.,
az induktív reaktancia fenti egyenletéből látható, hogy ha a frekvencia vagy az induktivitás megnövekedne, akkor a teljes induktív reaktancia értéke is növekedne. Ahogy a frekvencia közeledik a végtelenhez, az induktorok reaktanciája a végtelenségig is növekszik, mint egy nyitott áramkör.
azonban, ahogy a frekvencia megközelíti a nullát vagy a DC-t, az induktorok reaktanciája nullára csökken, rövidzárlatként. Ez azt jelenti, hogy az induktív reaktancia “arányos” a frekvenciával.,
más szóval, induktív reaktancia növeli a frekvenciát eredményez, XL, hogy a kis, alacsony frekvenciákat, valamint XL, hogy magas magas frekvencián, s ez azt bizonyítja, hogy a következő ábra mutatja:
Induktív Reaktancia ellen Frekvencia
 |
A lejtőn, azt mutatja, hogy az “Induktív Reaktancia” egy tekercs nő, mint a kínálat frekvencia keresztül növeli., Ezért Induktív Reaktancia arányos a frekvencia megadásával: ( XL α§) |
Akkor láthatjuk, hogy a DC egy tekercs nulla reaktancia (rövidzárlat), a magas frekvenciák egy tekercs van végtelen reaktancia (nyitott áramkör).
induktív reaktancia példa No1
egy tekercs induktivitás 150mh nulla ellenállás csatlakozik egy 100V, 50Hz ellátás. Számítsa ki a tekercs induktív reaktanciáját és a rajta átáramló áramot., 
AC tápfeszültség keresztül egy LR Sorozat Áramkör
eddig tekinthető tisztán induktív tekercs, de lehetetlen, hogy egy tiszta induktivitás, mint minden tekercsek, relék, vagy mágnesszelepek lesz egy bizonyos mennyiségű ellenállás nem számít, milyen kicsi társul a tekercsek fordul drót használják. Ezután egyszerű tekercsünket úgy tekinthetjük, mint egy induktivitással rendelkező soros ellenállást.
egy AC áramkörben, amely mind induktivitást, L-t, mind ellenállást tartalmaz, R a feszültség, V A két komponens feszültségének fázisösszege, a VR és a VL., Ez azt jelenti, hogy a tekercsen átáramló áram továbbra is csökkenti a feszültséget, de a VR és a VL értékeitől függően kevesebb, mint 90o.
a feszültség és az áram közötti új fázisszög az áramkör fázisszögeként ismert, és a görög Phi, Φ jelet kapja.
ahhoz, hogy a feszültség és az áram közötti kapcsolat vektordiagramját képes legyen előállítani, meg kell találni egy referencia-vagy közös komponenst. Egy sorozathoz csatlakoztatott R-L áramkörben az áram gyakori, mivel ugyanaz az áram áramlik az egyes komponenseken keresztül., Ennek a referenciamennyiségnek a vektorát általában vízszintesen húzzuk balról jobbra.
az ellenállásokról és kondenzátorokról szóló oktatóanyagainkból tudjuk, hogy az ellenállásos AC áramkörben az áram és a feszültség egyaránt “in-phase”, ezért a vektor, a VR az áram vagy a referenciavonal skálájára kerül.
felülről is tudjuk, hogy az áram” késlelteti ” a feszültséget egy tisztán induktív áramkörben, ezért a vektor, a VL 90o-t húz az aktuális referencia előtt, ugyanolyan méretűre, mint a VR, és ez az alábbiakban látható.,
LR sorozatú AC áramkör
a fenti vektordiagramban látható, hogy az OB vonal az aktuális referenciavonalat, az OA vonal a rezisztív komponens feszültsége, amely fázisban van az árammal. Vonal OC mutatja az induktív feszültség, amely 90o előtt az áram, ezért látható, hogy az áram elmarad a feszültség 90o. vonal OD ad nekünk a kapott vagy tápfeszültség az egész áramkört., A feszültségháromszög a Pythagoras-tételből származik, és a következőképpen adható meg:
egyenáramú áramkörben a feszültség és az áram közötti arányt ellenállásnak nevezzük. Azonban egy AC áramkörben ezt az arányt Impedanciának nevezik, Z egységekkel ismét ohmban. Az impedancia az áramárammal szembeni teljes ellenállás egy” AC áramkörben”, amely mind ellenállást, mind induktív reaktanciát tartalmaz.
Ha a fenti feszültségháromszög oldalait az árammal osztjuk, akkor egy másik háromszöget kapunk, amelynek oldalai a tekercs ellenállását, reaktanciáját és impedanciáját képviselik., Ezt az új háromszöget “impedancia háromszögnek” nevezik
az impedancia háromszög
induktív reaktancia példa No2
a mágnesszelep tekercs ellenállása 30 Ohm, induktivitása 0,5 H. ha a tekercsen átáramló áram 4 amper. Számítsa ki,
a) A tápfeszültség feszültségét, ha a frekvencia 50 Hz.
b) a feszültség és az áram közötti fázisszög.,
AC induktor Teljesítményháromszöge
van egy másik típusú háromszög konfiguráció, amelyet induktív áramkörhöz használhatunk, és ez a “Power Triangle”. Az induktív áramkörben lévő teljesítményt reaktív teljesítménynek vagy volt-erősítőnek nevezik reaktív, var szimbólum, amelyet volt-erősítőkben mérnek. Egy RL sorozatú AC áramkörben az áram a Φo szögével elmarad a tápfeszültségtől.
tisztán induktív váltakozó áramú áramkörben az áram a tápfeszültségre teljes 90o-val fázison kívüli lesz., Mint ilyen, a tekercs által fogyasztott teljes reaktív teljesítmény nulla lesz, mivel az elfogyasztott energiát a generált önindukált emf teljesítmény megszünteti. Más szavakkal, a tiszta induktor által egy teljes ciklus végén elfogyasztott watt nettó teljesítménye nulla, mivel az energiát mind a tápegységből veszik, mind pedig visszajuttatják hozzá.
a tekercs reaktív teljesítménye ( Q ) a következőképpen adható meg: I2 x XL (hasonló az I2R-hez egyenáramú áramkörben). Ezután egy váltakozó áramú áramkörben lévő teljesítményháromszög három oldalát látszólagos teljesítmény ( ek), valós teljesítmény ( P ) és a reaktív teljesítmény ( Q ) képviseli, amint az látható.,
Power Triangle
