Разница между сопротивлением и реактивом
Share
Ключевая разница - сопротивление против реактивности
Электрические компоненты, такие как резисторы, индукторы и конденсаторы, имеют какое-то препятствие для проходящего через них тока. В то время как резисторы реагируют как на постоянный, так и на переменный ток, индукторы и конденсаторы реагируют только на изменения тока или переменного тока. Это препятствие для тока от этих компонентов известно как электрический импеданс (Z). Импеданс является сложной величиной в математическом анализе. Действительная часть этого комплексного числа называется сопротивлением (R), и только чистые резисторы имеют сопротивление. Идеальные конденсаторы и индукторы вносят вклад в мнимую часть импеданса, которая известна как реактивное сопротивление (X). Таким образом, ключевое различие между сопротивлением и реактивным сопротивлением состоит в том, что сопротивление является реальная часть импеданса компонента в то время как реактивное сопротивление является мнимой частью импеданса компонента. Сочетание этих трех компонентов в цепях RLC создает полное сопротивление на пути тока.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Обзор и основные отличия
2. Что такое сопротивление
3. Что такое реактивность
4. Сравнение бок о бок - сопротивление против реактивности в табличной форме
5. Резюме
Что такое сопротивление?
Сопротивление - это препятствие, с которым сталкивается напряжение при прохождении тока через проводник. Если требуется провести большой ток, напряжение, приложенное к концам проводника, должно быть высоким. То есть приложенное напряжение (V) должно быть пропорционально току (I), который проходит через проводник, как указано в законе Ома; константой для этой пропорциональности является сопротивление (R) проводника.
V = I X R
Проводники имеют одинаковое сопротивление независимо от того, является ли ток постоянным или изменяющимся. Для переменного тока сопротивление можно рассчитать по закону Ома с мгновенным напряжением и током. Сопротивление, измеренное в Ом (Ом), зависит от удельного сопротивления проводника (ρ), длина (L) и площадь поперечного сечения () где,
Сопротивление также зависит от температуры проводника, поскольку удельное сопротивление изменяется с температурой следующим образом. где ρ0 -относится к удельному сопротивлению, указанному при стандартной температуре Т0 которая обычно является комнатной температурой, а α является температурным коэффициентом удельного сопротивления:
Для устройства с чистым сопротивлением потребляемая мощность рассчитывается как произведение I2 x R. Поскольку все эти компоненты продукта являются реальными значениями, мощность, потребляемая сопротивлением, будет реальной. Следовательно, мощность, подаваемая на идеальное сопротивление, полностью используется.
Что такое реактивность?
Реактивность - это воображаемый термин в математическом контексте. Он имеет такое же понятие сопротивления в электрических цепях и имеет одинаковые единицы измерения Ом (Ом). Реактивное сопротивление возникает только в катушках индуктивности и конденсаторах при изменении тока. Следовательно, реактивное сопротивление зависит от частоты переменного тока через индуктор или конденсатор.
В случае конденсатора он накапливает заряды, когда напряжение подается на две клеммы, пока напряжение на конденсаторе не будет соответствовать источнику. Если приложенное напряжение исходит от источника переменного тока, накопленные заряды возвращаются к источнику при отрицательном цикле напряжения. Чем выше частота, тем меньше количество зарядов, хранящихся в конденсаторе в течение короткого периода времени, поскольку время зарядки и разрядки не изменяется. В результате сопротивление конденсатора току в цепи будет меньше при увеличении частоты. То есть реактивное сопротивление конденсатора обратно пропорционально угловой частоте (ω) переменного тока. Таким образом, емкостное сопротивление определяется как
C - емкость конденсатора и е частота в герцах Однако сопротивление конденсатора является отрицательным числом. Следовательно, полное сопротивление конденсатора равно Z = -я/2πфКл. Идеальный конденсатор связан только с реактивным сопротивлением.
С другой стороны, индуктор противодействует изменению тока через него, создавая противоэлектродвижущую силу (ЭДС) через него. Эта эдс пропорциональна частоте источника переменного тока, а ее оппозиция, которая является индуктивным сопротивлением, пропорциональна частоте.
Индуктивное сопротивление является положительным значением. Следовательно, полное сопротивление идеального индуктора будет Z =i2πфл. Тем не менее, следует всегда учитывать, что все практические схемы также состоят из сопротивления, и эти компоненты рассматриваются в практических схемах как импедансы..
В результате этого противодействия изменению тока индукторами и конденсаторами изменение напряжения на нем будет отличаться от изменения тока. Это означает, что фаза переменного напряжения отличается от фазы переменного тока. Из-за индуктивного сопротивления изменение тока имеет отставание от фазы напряжения, в отличие от емкостного сопротивления, где текущая фаза опережает. В идеальных компонентах этот отрыв и отставание имеют величину 90 градусов.
Рисунок 01: Соотношение фаз напряжение-ток для конденсатора и индуктора.
Это изменение тока и напряжения в цепях переменного тока анализируется с использованием векторных диаграмм. Из-за разности фаз тока и напряжения мощность, поступающая на реактивную цепь, не полностью потребляется схемой. Некоторая часть поставленной энергии будет возвращена источнику, когда напряжение положительное, а ток отрицательный (например, где время = 0 на диаграмме выше). В электрических системах для разности ϴ градусов между фазами напряжения и тока cos (ϴ) называется коэффициентом мощности системы. Этот коэффициент мощности является критическим свойством для управления в электрических системах, поскольку он обеспечивает эффективную работу системы. Для максимальной мощности, используемой системой, коэффициент мощности должен поддерживаться, делая making = 0 или почти нулевым. Поскольку большинство нагрузок в электрических системах обычно представляют собой индуктивные нагрузки (например, двигатели), конденсаторные батареи используются для коррекции коэффициента мощности..
В чем разница между сопротивлением и реактивом?
Сопротивление против реактивности | |
| Сопротивление - это сопротивление постоянному или переменному току в проводнике. Это реальная часть импеданса компонента. | Реактивное сопротивление - это сопротивление переменному току в индуктивности или конденсаторе. Реактивное сопротивление является мнимой частью импеданса. |
| зависимость | |
| Сопротивление зависит от размеров проводника, удельного сопротивления и температуры. Не изменяется из-за частоты переменного напряжения. | Реактивное сопротивление зависит от частоты переменного тока. Для индукторов он пропорционален, а для конденсаторов обратно пропорционален частоте. |
| фаза | |
| Фаза напряжения и тока через резистор одинакова; то есть разность фаз равна нулю. | Из-за индуктивного сопротивления изменение тока имеет отставание от фазы напряжения. В емкостном сопротивлении ток является ведущим. В идеальной ситуации разность фаз составляет 90 градусов. |
| Мощность | |
| Потребление энергии из-за сопротивления является реальной мощностью, и это произведение напряжения и тока. | Питание, подаваемое на реактивное устройство, не полностью потребляется устройством из-за запаздывания или опережающего тока. |
Резюме - Сопротивление против Реактанса
Электрические компоненты, такие как резисторы, конденсаторы и индукторы, создают препятствие, известное как полное сопротивление для протекающего через них тока, что является сложной величиной. Чистые резисторы имеют действительное полное сопротивление, известное как сопротивление, в то время как идеальные индукторы и идеальные конденсаторы имеют воображаемое полное сопротивление, называемое реактивным сопротивлением. Сопротивление возникает как на постоянном, так и на переменном токах, но реактивное сопротивление возникает только на переменных токах, что препятствует изменению тока в компоненте. Хотя сопротивление не зависит от частоты переменного тока, реактивное сопротивление изменяется с частотой переменного тока. Реактивное сопротивление также делает разность фаз между текущей фазой и фазой напряжения. Это разница между сопротивлением и реактивным сопротивлением.
Скачать PDF-версию Resistance vs Reactance
Вы можете скачать PDF версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме, как указано в примечаниях. Пожалуйста, загрузите PDF версию здесь Разница между сопротивлением и реактивностью
Ссылка:
1. «Электрическое реактивное сопротивление». Wikipedia. Фонд Викимедиа, 28 мая 2017 года. Интернет. Доступна здесь. 06 июня 2017.
Изображение предоставлено:
1. «VI фаза» Джеффри Филипсон - Передано из en.wikipedia пользователем: Jóna Þórunn. (Общественное достояние) через Wikimedia Commons
