المقاومة النشطة والمتفاعلة ، مثلث المقاومة
النشاط والتفاعل
تسمى المقاومة التي يتم توفيرها عن طريق التمريرات والمستهلكين في دوائر التيار المستمر بالمقاومة الأومية.
إذا تم تضمين أي سلك في دائرة التيار المتردد ، فقد اتضح أن مقاومته ستكون أعلى قليلاً من دائرة التيار المستمر. هذا بسبب ظاهرة تسمى تأثير الجلد (تأثير السطح).
جوهرها على النحو التالي. عندما يتدفق تيار متناوب عبر سلك ، يوجد داخله مجال مغناطيسي متناوب ، يعبر السلك. تحفز خطوط القوة المغناطيسية لهذا المجال على EMF في الموصل ، ومع ذلك ، لن يكون هو نفسه في نقاط مختلفة من المقطع العرضي للموصل: أكثر نحو مركز المقطع العرضي ، وأقل باتجاه المحيط.
هذا يرجع إلى حقيقة أن النقاط القريبة من المركز يتقاطع معها عدد كبير من خطوط القوة. تحت تأثير هذا المجال الكهرومغناطيسي ، لن يتم توزيع التيار المتردد بالتساوي على كامل قسم الموصل ، ولكن أقرب إلى سطحه.
هذا يعادل تقليل المقطع العرضي المفيد للموصل وبالتالي زيادة مقاومته للتيار المتردد. على سبيل المثال ، سلك نحاسي بطول 1 كم وقطره 4 مم يقاوم: التيار المستمر - 1.86 أوم ، التيار المتردد 800 هرتز - 1.87 أوم ، التيار المتردد 10000 هرتز - 2.90 أوم.
تسمى المقاومة التي يقدمها موصل للتيار المتردد الذي يمر عبره المقاومة النشطة.
إذا كان أي مستهلك لا يحتوي على محاثة وسعة (مصباح متوهج ، جهاز تسخين) ، فسيكون أيضًا مقاومة نشطة للتيار المتردد.
المقاومة النشطة - كمية فيزيائية تميز مقاومة الدائرة الكهربائية (أو منطقتها) للتيار الكهربائي بسبب التحولات التي لا رجعة فيها للطاقة الكهربائية إلى أشكال أخرى (بشكل أساسي الحرارة). معبرا عنها بالأوم.
تعتمد المقاومة النشطة على تردد التيار المتردديزيد مع زيادته.
ومع ذلك ، يتمتع العديد من المستهلكين بخصائص استقرائية وسعوية عند تدفق التيار المتردد خلالها. يشمل هؤلاء المستهلكون المحولات ، الإختناقات ، مغناطيس كهربائي, المكثفات، أنواع مختلفة من الأسلاك وغيرها الكثير.
عند المرور من خلالها التيار المتناوب من الضروري مراعاة ليس فقط النشاط النشط ، ولكن أيضًا التفاعل بسبب وجود الخصائص الاستقرائية والسعة في المستهلك.
من المعروف أنه إذا تم مقاطعة التيار المباشر الذي يمر عبر كل ملف وإغلاقه ، ففي نفس الوقت الذي يتغير فيه التيار ، سيتغير التدفق المغناطيسي داخل الملف أيضًا ، ونتيجة لذلك سيحدث EMF للحث الذاتي فيه.
سيتم ملاحظة نفس الشيء في الملف المتضمن في دائرة التيار المتردد ، مع الاختلاف الوحيد الذي يتغير tock باستمرار من حيث الحجم والداخل. لذلك ، فإن حجم التدفق المغناطيسي الذي يخترق الملف سوف يتغير ويحث باستمرار EMF للحث الذاتي.
لكن اتجاه emf للحث الذاتي دائمًا ما يعارض التغيير في التيار. لذلك ، مع زيادة التيار في الملف ، يميل EMF المستحث ذاتيًا إلى إبطاء الزيادة في التيار ، ومع انخفاض التيار ، على العكس من ذلك ، سيميل إلى الحفاظ على تيار التلاشي.
ويترتب على ذلك أن EMF للحث الذاتي الذي يحدث في الملف (الموصل) المتضمن في دائرة التيار المتردد سيعمل دائمًا ضد التيار ، مما يؤدي إلى إبطاء تغييراته. بعبارة أخرى ، يمكن اعتبار EMF للحث الذاتي كمقاومة إضافية والتي ، جنبًا إلى جنب مع المقاومة النشطة للملف ، تتصدى للتيار المتردد الذي يمر عبر الملف.
تسمى المقاومة التي تقدمها emf للتيار المتردد عن طريق الحث الذاتي المقاومة الاستقرائية.
ستكون المقاومة الحثية كلما زاد تحريض المستخدم (الدائرة) وكلما زاد تردد التيار المتردد. يتم التعبير عن هذه المقاومة بالصيغة xl = ωL ، حيث xl هي المقاومة الاستقرائية بالأوم ؛ L - الحث في هنري (GN) ؛ ω - التردد الزاوي ، حيث f - التردد الحالي).
بالإضافة إلى المقاومة الاستقرائية ، هناك سعة ، بسبب وجود السعة في الأسلاك والملفات وإدراج المكثفات في دائرة التيار المتردد في بعض الحالات.مع زيادة السعة C للمستهلك (الدائرة) والتردد الزاوي للتيار ، تنخفض المقاومة السعوية.
المقاومة السعوية تساوي xc = 1 / C ، حيث xc - المقاومة السعوية بالأوم ، ω - التردد الزاوي ، C - قدرة المستهلك في الفاراد.
قراءة المزيد عنها هنا: مفاعلة في الهندسة الكهربائية
مثلث المقاومة
لننظر إلى الدائرة التي يكون عنصرها النشط المقاومة r ، الحث L والسعة C.
أرز. 1. دائرة التيار المتردد مع المقاوم والمحث والمكثف.
مقاومة مثل هذه الدائرة هي z = √r2 + (хl - xc) 2) = √r2 + х2)
بيانياً ، يمكن تصوير هذا التعبير في شكل ما يسمى بمثلث المقاومة.
تين. 2. مثلث المقاومة
يمثل وتر مثلث المقاومة المقاومة الكلية للدائرة ، والساقين - المقاومة النشطة والمتفاعلة.
إذا كانت إحدى مقاومات الدائرة (نشطة أو تفاعلية) ، على سبيل المثال ، 10 مرات أو أكثر أقل من الأخرى ، فيمكن إهمال الأصغر ، والذي يمكن التحقق منه بسهولة عن طريق الحساب المباشر.