تعلم الأساسيات: المقاومة ، التفاعل الاستقرائي ، التفاعل السعوي ، والمقاومة
في الهندسة الكهربائية ، تتم مواجهة مجموعة متنوعة من الكميات الفيزيائية ، بما في ذلك المقاومة ، والتفاعل الاستقرائي ، والتفاعل السعوي ، والمعاوقة.غالبًا ما يُلاحظ أن الدائرة مقاومة ، استقرائية ، وسعة.في ظل ظروف محددة ، قد تعرض الدائرة أيضًا حالة رنين.في المناقشة التالية ، سنقارن بين الاختلافات والعلاقات المتبادلة بين هذه الكميات المادية والخصائص التي تظهرها الدائرة عند تكاملها.
مقاومة
يواجه تدفق الكهرباء من خلال موصل مقاومة ، وهو مقياس لمعارضة الموصل.يؤدي انسداد أكبر إلى مقاومة أكبر ، في حين أن انسدادًا أصغر يعطي مقاومة أقل.في حين أن جميع المواد تظهر مقاومة ، توجد مستويات متفاوتة ، مما يؤثر على قدرتها على إعاقة التيار الكهربائي.تُستخدم العوازل لعزل الموصلات والحماية من الصدمة الكهربائية بسبب قدرتها الفائقة على منع التيار.من ناحية أخرى ، تظهر الموصلات الفائقة مقاومة صفر تقريبًا.
يتم تصوير المقاومات بشكل شائع بالحرف R والمقاومة هي خاصية جوهرية للموصل نفسه ، بغض النظر عن العوامل الخارجية.بمعنى آخر ، بمجرد تصنيع المقاوم ، يتم ضبط قيمة المقاومة ولا تزال غير متأثرة بالعوامل الخارجية.يُعرف هذا باسم قانون المقاومة ويتم التعبير عنه بواسطة الصيغة التالية:
r = ρl/s
ρ - - مقاومة المواد المستخدمة لصنع المقاوم ، الوحدة الدولية هي أوم · متر (ω · m) ؛
L - - طول السلك الجرح في المقاوم ، الوحدة الدولية هي متر (م) ؛
S —-المنطقة المستعرضة للسلك الجرح في المقاوم ، الوحدة الدولية هي متر مربع (م²) ؛
R - - قيمة المقاومة ، الوحدة الدولية هي أوم ، يشار إليها باسم OHM (ω).
مقاومة المقاوم هي نفسها في كل من دوائر AC و DC ولا تتغير مع التغييرات في تردد إمدادات الطاقة.
مقاومة
في دائرة التيار المتردد ، يقاوم لفائف المحث التيار من خلال تفاعله الاستقرائي.يمكن حساب حجم التفاعل الاستقرائي باستخدام الصيغة التالية.
xl = ωl = 2πfl
XL هو التفاعل الاستقرائي ، في الوحدات الدولية للأوم (ω) ؛
Ω هو التردد الزاوي للتيار المتناوب (AC) ، والوحدة الدولية هي RAD/S (RAD) ؛
F هو تواتر التيار المتناوب ، الوحدة الدولية هي Hertz (HZ) ؛
L هو محاثة لفائف المحث ، والوحدة الدولية هي هنري (H).
من الواضح أن حجم التفاعل الاستقرائي لا يعتمد فقط على معامله الخاص (L) ، ولكن أيضًا على التردد الزاوي المتناوب خارجيًا (ω) أو التردد (F).
كلما ارتفع الحث ل لفائف المحث ، زادت التفاعل الاستقرائي XL.
وبالمثل ، كلما ارتفع التردد الزاوي Ω أو تردد F للتيار المتناوب ، كلما زاد التفاعل الاستقرائي XL.يتمتع ملف المحث بخاصية السماح بالترددات المنخفضة بالمرور مع إعاقة الترددات العالية.
على افتراض أن DC لديه تردد صفر ، فإن التفاعل الاستقرائي هو أيضا صفر مع عدم وجود انسداد في العاصمة.
مقاومة القدرات
في دائرة التيار المتردد ، يكون التأثير العائق للمكثف على التدفق الحالي هو التفاعل السعوي.يتم التعبير عن حجم التفاعل بالسعة بواسطة الصيغة على النحو التالي:
xc = 1/（ωc） = 1/（2πfc）
XC هو التفاعل السعوي في OHMS (ω) ؛
Ω هو التردد الزاوي للتيار المتناوب ، في الراديان في الثانية (RAD/S) ؛
F هو تواتر التيار المتناوب ، الوحدة الدولية هي Hertz (HZ) ؛
C هي سعة المكثف ، الوحدة الدولية لـ Farad (F).
من الواضح أن حجم المقاومة السعة لا يرتبط فقط بعامله (C) ، ولكن أيضًا بالتردد الزاوي (ω) أو التردد (F) لتيار التيار المتردد الخارجي.
كلما زادت السعة C للمكثف ، كلما كانت التفاعل السعوي أصغر.
كلما ارتفع التردد الزاوي ω أو تردد F للتيار المتناوب ، كلما كان التفاعل السعوي أصغر ، كلما كانت مقاومة التيار المتناوب ، أي أن المكثف لديه مقاومة عالية التردد لخصائص التردد المنخفض.
تكرار التيار المستمر يمكننا التفكير فيه على أنه صفر ، وبالتالي فإن المعاوقة السعة غير محدودة ، فإن مقاومة العاصمة غير محدودة أيضًا ، وهو المكثف له خصائص عزل التيار الحالي المباشر.
مقاومة
في دائرة مع المقاومة ، الحث ، والسعة ، تسمى مقاومة التيار بالتناوب المعاوقة.غالبًا ما تتم كتابة المقاومة على أنها Z. الوحدة الدولية للمقاومة هي OHM (ω).
تتألف المعاوقة من المقاومة والحث والسعة ، ولكنها ليست إضافة بسيطة للثلاثة.بالنسبة لدائرة معينة ، فإن المعاوقة ليست ثابتة ، ولكنها تختلف مع التردد.
يصف ما يلي السلسلة والدوائر المتوازية المكونة من المقاومة والحث والسعة ، وحجم مقاومةها ، وطبيعة الدائرة.
RLC Series Circuit
RLC Series Circuit
يظهر الدائرة أعلاه.
نظرًا لأن R و L و C في سلسلة ، فإن التيارات تتدفق عبر R و L و C هي نفسها.
المرتبطة بالمقاومة والجهد والطاقة من خلال المثلث الموضح أدناه.
العلاقة بين المعاوقة والجهد والقوة
حيث Z هي المقاومة الكاملة لاتصال سلسلة RLC ، XLC = XL-XC ، هي التفاعل الاستقرائي والسعة التفاعل ؛U هو الجهد الكلي لاتصال سلسلة RLC ، ULC = UL-UC ، هو الجهد على الجهد المحاثة والسعة.S هي القوة الظاهرة لدائرة سلسلة RLC ، والوحدة الدولية لـ Volts-Ampere (VA) ، و QLC = QL-QC هي القوة التفاعلية على الحث QL هي القدرة التفاعلية التي يتم تصنيعها باستخدام الطاقة التفاعلية على المكثف ، ويتم إنفاق الوحدة الدولية للطاقة التفاعلية (VAR) ؛P هي القوة النشطة ، والوحدة الدولية وات (W).
الزاوية ϕ بين z/u/s و r/ur/p هي زاوية عامل الطاقة.
عندما تكون xlc = xl-xc> 0 ، أو التفاعل الاستقرائي XL أكبر من التفاعل السعوي XC ، فإن الجهد المقسم على المحث أكبر من الجهد المقسم بواسطة المكثف ، والدائرة الاستقرائية ، ومثلث الدائرة الاستقرائية هوالموضح أدناه:
مثلث الدائرة الاستقرائي
عندما XLC = XL-XC<0, or the inductive reactance XL is less than the capacitive reactance XC, the voltage divided by the capacitor is greater than the voltage divided by the inductor, and the circuit is capacitive, and the capacitive circuit triangle is shown below:
مثلث الدائرة المكثف
عندما تكون XLC = XL-XC = 0 ، أو المقاومة الاستقرائية XL مساوية للمعاوقة السعية XC ، فإن الدائرة مقاومة وتخضع الدائرة على صدى السلسلة ، وعندها المعاوقة الكاملة ، z = r ، هي حالة المعاوقة الأقللدائرة سلسلة RLC.باستخدام هذه النقطة ، في الدوائر الإلكترونية ، سلسلة RLC للقيام بمسكيرات تردد معينة ، أي في محيط تردد معين ، مقاومة الفخ إلى تردد الأصغر ، وبالتالي تجاوز الإشارة بالقرب من التردد.
يظهر المنحنى المميز للكتلة أدناه ، عند حدوث F = F0 ، حدوث صدى السلسلة ، z = r ، ويتم تقليل المعاوقة.
منحنيات مميزة للفخاخ
RLC الدائرة الموازية
RLC الدائرة الموازية
يظهر الدائرة أعلاه.
نظرًا لأن R و L و C متصلة بالتوازي ، فإن الفولتية المطبقة على R و L و C هي نفسها كلها.جهد R و L و C هو نفسه.
المرتبطة بالمقاومة والتيار والطاقة من خلال المثلث الموضح أدناه.
العلاقة بين المعاوقة والحالية والقوة
حيث Z هي المقاومة الكلية للدائرة الموازية RLC ، 1/XLC = 1/XL-1/XC ؛أنا تيار إجمالي لدائرة RLC المتوازية ، ILC = IL-IC ، والتيار الذي تم تصنيعه بواسطة التيار يتدفق من خلال المحث والتيار المتدفق عبر المكثف ؛S هي القوة الظاهرة للدائرة الموازية لـ RLC ، والوحدة الدولية لـ Volts-Ampere (VA) ، و QLC = QL-QC هي القوة التفاعلية للطاقة التفاعلية على المحث ، QL والقوة التفاعلية التي يتم تصنيعها بواسطة القوة التفاعليةعلى المكثف ، ويتم إنفاق الوحدة الدولية للطاقة التفاعلية (VAR) ؛P هي القوة النشطة ، الوحدة الدولية لـ Watts (W).مراقبة الجودة الطاقة التفاعلية التي تم تصنيعها من الطاقة التفاعلية على المكثف ، يتم إنفاق الوحدة الدولية للطاقة التفاعلية (VAR) ؛P هي القوة النشطة ، والوحدة الدولية هي Watt (W).
الزاوية ϕ بين (1/z)/i/s و (1/r)/ir/p هي زاوية عامل الطاقة.
عندما تكون 1/xlc = 1/xl-1/xc> 0 ، أو عندما تكون التفاعل السعوي XC أكبر من التفاعل الاستقرائي XL ، يكون التيار يتدفق عبر المحث أكبر من التيار يتدفق عبر المكثف ، والدائرة كهربائيًايظهر أدناه (ومثلث الدائرة الاستقرائية أدناه:
مثلث الدائرة الاستقرائي
عندما 1/xlc = 1/xl-1/xc<0, or the inductive reactance XL is greater than the capacitive reactance XC, the current flowing through the capacitor is greater than the current flowing through the inductor, and the circuit is capacitive, and the capacitive circuit triangle is shown below:
العلاقة بين المعاوقة والحالية والقوة
عندما تكون XLC = XL-XC = 0 ، أو المقاومة الاستقرائية XL مساوية للمعاوقة السعة XC ، تكون الدائرة مقاومة ، وتحدث الدائرة في صدى متوازي ، في هذا الوقت ، المعاوقة الكلية z = r ، لدائرة RLC الموازيةالحد الأقصى للمقاومة.باستخدام هذه النقطة ، في الدوائر الإلكترونية ، RLC موازية للقيام بتواصل مع معين للتردد ، أي ، في محيط تردد معين ، يكون محدد التردد لمقاومة التردد هو الأكبر ، وأفضل انتقائية للإشارات القريبة من التردد.
الذي يغطي كل شيء في هذا المقال.إذا كان لديك أي أسئلة ، فلا تتردد في ذلك اتصل بنا.سوف allelcoelec الرد عليك على الفور.