Yderligere information om modstand R, induktans L og kapacitans C

I den sidste passage talte vi om forholdet mellem modstanden R, induktansen L og kapacitansen C, og her vil vi diskutere mere information om dem.

Hvad angår hvorfor induktorer og kondensatorer genererer induktive og kapacitive reaktanser i vekselstrømskredsløb, ligger essensen i ændringerne i spænding og strøm, hvilket resulterer i ændringer i energi.

For en induktor gælder det, at når strømmen ændrer sig, ændrer dens magnetfelt sig også (energiændringer). Vi ved alle, at ved elektromagnetisk induktion hindrer det inducerede magnetfelt altid ændringen af det oprindelige magnetfelt, så når frekvensen stiger, bliver effekten af denne hindring mere tydelig, hvilket er en stigning i induktansen.

Når spændingen i en kondensator ændrer sig, ændrer mængden af ladning på elektrodepladen sig også tilsvarende. Det er klart, at jo hurtigere spændingen ændrer sig, desto hurtigere og mere bevæger ladningsmængden sig på elektrodepladen. Bevægelsen af ladningsmængden er faktisk strømmen. Kort sagt, jo hurtigere spændingen ændrer sig, desto større er strømmen, der flyder gennem kondensatoren. Det betyder, at kondensatoren i sig selv har en mindre blokerende effekt på strømmen, hvilket betyder, at den kapacitive reaktans falder.

Kort sagt er induktansen af en induktor direkte proportional med frekvensen, mens kapacitansen af en kondensator er omvendt proportional med frekvensen.

Hvad er forskellene mellem effekt og modstand i induktorer og kondensatorer?

Modstande forbruger energi i både DC- og AC-kredsløb, og ændringerne i spænding og strøm er altid synkroniserede. For eksempel viser følgende figur spændings-, strøm- og effektkurverne for modstande i AC-kredsløb. Ud fra grafen kan det ses, at modstandens effekt altid har været større end eller lig med nul, og ikke vil være mindre end nul, hvilket betyder, at modstanden har absorberet elektrisk energi.

I vekselstrømskredsløb kaldes den effekt, der forbruges af modstande, gennemsnitseffekt eller aktiv effekt, angivet med stort bogstav P. Den såkaldte aktive effekt repræsenterer kun komponentens energiforbrugskarakteristika. Hvis en bestemt komponent har et energiforbrug, repræsenteres energiforbruget af den aktive effekt P for at angive størrelsen (eller hastigheden) af dens energiforbrug.

Og kondensatorer og induktorer forbruger ikke energi, de lagrer og frigiver kun energi. Blandt dem absorberer induktorer elektrisk energi i form af excitationsmagnetfelter, som absorberer og omdanner elektrisk energi til magnetfeltenergi og derefter frigiver magnetfeltenergi til elektrisk energi, hvilket gentages kontinuerligt. Tilsvarende absorberer kondensatorer elektrisk energi og omdanner den til elektrisk feltenergi, mens de frigiver elektrisk feltenergi og omdanner den til elektrisk energi.

Induktans og kapacitans, processen med at absorbere og frigive elektrisk energi, forbruger ikke energi og kan tydeligvis ikke repræsenteres ved aktiv effekt. Baseret på dette har fysikere defineret et nyt navn, som er reaktiv effekt, repræsenteret af bogstaverne Q og Q.


Opslagstidspunkt: 21. november 2023