Så langt har vi sett på atferd-induktorer som er koblet til DC rekvisita og forhåpentligvis nå vet vi at når en DC spenning i en spole, veksten av gjeldende gjennom det er ikke umiddelbart, men bestemmes av induktorer selvpåført eller tilbake emf verdi.
Også så vi at induktorer gjeldende fortsetter å stige helt til den når sin maksimale steady state-tilstanden etter fem tid konstanter., Maksimal strøm som flyter gjennom en induktiv sløyfe er bare begrenset av den resistive del av spoler viklinger i Ohm, og som vi vet fra Ohms lov, dette er bestemt av forholdet mellom spenning over gjeldende, V/R.
Når en alternerende eller AC-spenning er brukt over en spole flyten av strøm gjennom den oppfører seg svært forskjellig til at en anvendt DC-spenning. Effekten av en sinusformet leverer produserer en fase forskjellen mellom spenning og strøm bølgeformer., Nå i et AC-krets, motstand mot strømmen gjennom spoler viklinger ikke bare avhenger av induktans av spolen, men også frekvensen av AC-bølgeformen.
I motsetning til gjeldende strømmer gjennom en spole i et AC-krets er bestemt av AC motstand, mer kjent som Impedans (Z), av kretsen. Men motstanden er alltid forbundet med DC-kretser, så for å skille DC motstand fra AC motstand begrepet Reaktans er vanligvis brukt.,
Akkurat som motstand, verdien av reaktans er også målt i Ohm ‘ s men er gitt symbolet X, (stor bokstav «X»), for å skille det fra et rent resistiv verdi.
Som den komponenten som vi er interessert i er en spole, og reaktans av en spole er derfor kalt «Induktiv Reaktans». Med andre ord, en induktorer elektrisk motstand når den brukes i et AC-krets kalles Induktiv Reaktans.
Induktiv Reaktans som er gitt symbolet XL, er eiendommen i et AC-krets som motsetter seg endringen i den gjeldende., I vår tutorials om Kondensatorer i AC-Kretser, vi så det i et rent kapasitiv krets, gjeldende IC «LEDER» spenning ved 90o. I et rent induktiv AC-krets det motsatte er sant, gjeldende IL «ETTERSLEP» anvendt spenning ved 90o, eller (π/2 rad).
AC-Spole Krets
I rent induktiv krets ovenfor, spole er koblet direkte over AC-spenning., Som nettspenning øker og avtar med frekvens, selvpåført tilbake emf også øker og avtar i spolen med hensyn til denne endringen.
Vi vet at dette selvpåført emf er direkte proporsjonal til endring av strøm gjennom spolen og er på sitt største som nettspenning krysser over fra den positive halv syklus til sine negative halv syklus eller vice versa på poeng, 0o og 180o langs sinusbølge.,
Derfor, den minste endring av spenning oppstår når AC sinusbølge krysser over på sitt maksimum eller minimum topp spenning nivå. På disse posisjonene i syklusen maksimum eller minimum strøm flyter gjennom spole krets, og dette er vist nedenfor.
AC-Spole Phasor Diagram
Disse spenning og strøm bølgeformer viser at for en rent induktiv krets dagens etterslep spenning ved 90o. På samme måte kan vi også si at spenningen fører gjeldende ved 90o., Uansett er det generelle uttrykket er at dagens etterslep som vist i vector-diagram. Her er det gjeldende vektor og spenning vector er vist fordrevet av 90o. Dagens etterslep i spenning.
Vi kan også skrive denne uttalelsen som, VL = 0o og IL = -90o med hensyn til spenningen, VL. Hvis spenningen bølgeform er klassifisert som en sinusbølge deretter gjeldende, IL kan klassifiseres som en negativ cosinus og vi kan definere verdien av gjeldende til enhver tid å være:
Hvor: ω er i radianer per sekund og t er i sekunder.,
Siden det nåværende alltid henger spenning ved 90o i et rent induktiv krets, kan vi finne fase av gjeldende ved å vite fase av spenning eller vice versa. Så hvis vi kjenner verdien av VL, så må IL lag med 90o. Likeledes, hvis vi kjenner verdien av IL deretter VL må derfor føre med 90o. Da er dette forholdet spenning til strøm i en induktiv krets vil produsere en ligning som definerer Induktiv Reaktans, XL på spolen.,
Induktiv Reaktans
kan Vi skrive ligningen over for induktiv reaktans i en mer kjent form som bruker den vanlige frekvens av tilbudet i stedet for kantete frekvens i radianer, ω, og dette er gitt som:
Hvor: ƒ er Frekvensen og L er Induktans av Spolen og 2nƒ = ω.,
Fra ligningen over for induktiv reaktans, det kan sees at hvis en av Frekvens eller Induktans ble økt den samlede induktiv reaktans verdi ville også øke. Som frekvens tilnærminger infinity den induktorer reaktans ville også øke til infinity opptrer som en åpen krets.
Imidlertid, som frekvensen nærmer seg null eller DC, den induktorer reaktans ville avta mot null, opptre som en kortslutning. Dette betyr da at induktiv reaktans er «proporsjonal» til frekvens.,
med andre ord, induktiv reaktans øker med frekvensen som resulterer i XL blir liten ved lave frekvenser og XL være høy ved høye frekvenser og dette er vist i følgende diagram:
Induktiv Reaktans mot Frekvens
 |
skråningen viser at «Induktiv Reaktans» av en spole som øker tilførselen frekvens over det øker., Derfor Induktiv Reaktans er proporsjonal med frekvensen gir: ( XL α ƒ ) |
Så kan vi se at på DC en spole har null reaktans (kortslutning), ved høye frekvenser en spole har uendelig reaktans (åpen krets).
Induktiv Reaktans Eksempel No1
En spiral av induktans 150mH og null motstand er koblet over 100 V, 50 hz strømforsyning. Beregne induktiv reaktans av spolen og gjeldende strømme gjennom den.,
AC Tilførsel gjennom en LR-Serien Krets
vi har Så langt vurdert som et rent induktiv sløyfe, men det er umulig å ha et rent induktans som alle spoler, releer eller sekunder vil ha en viss motstand uansett hvor liten den er forbundet med spoler slår av ledningen blir brukt. Da kan vi vurdere vår enkel talespole som en motstand i serie med en induktans.
I et AC-krets som inneholder både induktans, L og motstand, R spenning, V vil være phasor summen av de to-komponent spenning, VR og VL., Dette betyr da at strøm flyter gjennom spolen vil fortsatt etterslep spenning, men med et beløp mindre enn 90o avhengig av verdiene av VR og VL.
Den nye fasen vinkelen mellom spenning og strøm er kjent som fase vinkel av kretsen og er gitt det greske symbolet phi, Φ.
for Å være i stand til å produsere en vektor diagram som viser forholdet mellom spenning og strøm, er en referanse eller vanlig komponent må bli funnet. I en serie koblet R-L krets gjeldende er vanlig som den samme strømmen flyter gjennom hver komponent., Vektoren av denne referansen mengden er vanligvis trukket horisontalt fra venstre til høyre.
Fra våre tutorials om motstander og kondensatorer vi vet at strøm og spenning i en resistiv AC-krets er begge «i fase» og derfor vektor, VR er trukket lagt til skalaen på nåværende eller referanse linje.
Vi også kjenner fra ovenfor, at dagens «etterslep» spenningen i et rent induktiv krets og derfor vektor, VL er trukket 90o i front av gjeldende referanse og til samme skala som VR, og dette er vist nedenfor.,
LR Serie AC Krets
I vector-diagrammet over kan det bli sett som linje OB representerer gjeldende referanse linje, linje OA er spenningen av den resistive komponent, og som er i fase med strømmen. Linje OC viser induktiv spenning som er 90o i front av den nåværende, derfor kan det sees at dagens etterslep spenning ved 90o. Linje OD gir oss den resulterende eller spenning over den krets., Spenningen trekant er avledet fra Pythagoras teorem og er gitt som:
I en DC-krets, forholdet mellom spenningen til dagens kalles motstand. Men, i et AC-krets dette forholdet er kjent som Impedans, Z med enheter igjen i Ohm. Impedans er den totale motstand mot strømmen i en «AC krets» som inneholder både motstand og induktiv reaktans.
Hvis vi dele sider av spenning trekant over av gjeldende, en annen trekant er innhentet sider som representerer motstanden, reaktans og impedans på spolen., Denne nye trekant kalles en «Impedans Trekant»
Impedans Trekant
Induktiv Reaktans Eksempel No2
En solenoid spolen har en motstand på 30 Ohm og en induktans på 0,5 H. Hvis strøm flyter gjennom spolen er 4 forsterkere. Beregne,
a) spenning for levering hvis frekvensen er 50 hz.
b) fase vinkel mellom spenning og strøm.,
Strøm Trekant av en AC-Spole
Det er en annen type trekant konfigurasjon som vi kan bruke for en induktiv krets og som er av «Power Trekant». Kraften i en induktiv krets er kjent som Reaktiv Effekt eller volt-ampere reaktiv, symbol Var som måles i volt-ampere. I en RL-serien AC krets, dagens etterslep nettspenning med en vinkel på Φo.
I et rent induktiv AC krets gjeldende vil være ute av fase med en full 90o til nettspenning., Som sådan, total reaktiv kraft som forbrukes av spolen vil være lik null, som alle er forbrukt strøm er kansellert ut av generert selvpåført emf makt. Med andre ord, netto effekt i watt som forbrukes av en ren spole på slutten av en komplett syklus er null, som energi er både hentet fra tilbud og vendte tilbake til det.
Reaktiv Effekt, ( Q ) av en spole kan gis som: I2 x XL (tilsvarende I2R i en DC-krets). Da tre sider av en kraft trekant i et AC-kretsen er representert ved åpenbare makt, ( S ), reell makt, ( S ) og reaktiv effekt, ( Q ) som vist.,
Strøm Trekant
