Aktīvā un reaktīvā pretestība, pretestības trīsstūris

Aktivitāte un reaktivitāte

Pretestību, ko nodrošina caurlaides un patērētāji līdzstrāvas ķēdēs, sauc par omisko pretestību.

Ja kāds vads ir iekļauts maiņstrāvas ķēdē, tad izrādās, ka tā pretestība būs nedaudz lielāka nekā līdzstrāvas ķēdē. Tas ir saistīts ar parādību, ko sauc par ādas efektu (virsmas efekts).

Tās būtība ir šāda. Kad caur vadu plūst maiņstrāva, tā iekšpusē pastāv mainīgs magnētiskais lauks, kas šķērso vadu. Šī lauka magnētiskās spēka līnijas inducē vadītājā EML, tomēr dažādos vadītāja šķērsgriezuma punktos tas nebūs vienāds: vairāk virzienā uz šķērsgriezuma centru un mazāk uz perifēriju.

Tas ir saistīts ar faktu, ka punktus, kas atrodas tuvāk centram, šķērso liels skaits spēka līniju. Šī EMF iedarbībā maiņstrāva netiks vienmērīgi sadalīta pa visu vadītāja sekciju, bet tuvāk tās virsmai.

Tas ir līdzvērtīgs vadītāja lietderīgā šķērsgriezuma samazināšanai un tādējādi tā pretestības palielināšanai pret maiņstrāvu. Piemēram, vara stieple 1 km garumā un 4 mm diametrā pretojas: DC — 1,86 omi, maiņstrāva 800 Hz — 1,87 omi, maiņstrāva 10 000 Hz — 2,90 omi.

Pretestību, ko vadītājs piedāvā maiņstrāvai, kas iet caur to, sauc par aktīvo pretestību.

Ja kāds patērētājs nesatur induktivitāti un kapacitāti (kvēlspuldze, sildīšanas ierīce), tad tā būs arī aktīva maiņstrāvas pretestība.

Aktīvā pretestība - fizikāls lielums, kas raksturo elektriskās ķēdes (vai tās laukuma) pretestību elektriskajai strāvai, ko izraisa neatgriezeniska elektroenerģijas pārveide citos veidos (galvenokārt siltumā). Izteikts omos.

Aktīvā pretestība ir atkarīga no Maiņstrāvas frekvencepalielinās līdz ar tā pieaugumu.

Tomēr daudziem patērētājiem ir induktīvās un kapacitatīvās īpašības, kad caur tiem plūst maiņstrāva. Šie patērētāji ir transformatori, droseles, elektromagnēti, kondensatori, dažāda veida vadi un daudzi citi.

Izejot tiem cauri maiņstrāva jāņem vērā ne tikai aktīvā, bet arī reaktivitāte patērētāja induktīvo un kapacitatīvo īpašību klātbūtnes dēļ.

Ir zināms, ka, ja tiek pārtraukta un aizvērta līdzstrāva, kas iet caur katru spoli, tad, mainoties strāvai, mainīsies arī magnētiskā plūsma spoles iekšpusē, kā rezultātā radīsies pašindukcijas EML. tajā.

Tas pats tiks novērots maiņstrāvas ķēdē iekļautajā spolē, ar vienīgo atšķirību, ka toks nepārtraukti mainās gan lielumā, gan iekšā un virzienā. Tāpēc magnētiskās plūsmas lielums, kas iekļūst spolē, nepārtraukti mainīsies un izraisīs Pašindukcijas EMF.

Bet pašindukcijas emf virziens vienmēr ir tāds, ka tas iebilst pret strāvas izmaiņām. Tātad, palielinoties strāvai spolē, paša izraisītais EMF būs tendence palēnināt strāvas pieaugumu, un, strāvai samazinoties, gluži pretēji, tam būs tendence saglabāt izzūdošo strāvu.

No tā izriet, ka pašindukcijas EML, kas notiek maiņstrāvas ķēdē iekļautajā spolē (vadītājā), vienmēr darbosies pret strāvu, palēninot tās izmaiņas. Citiem vārdiem sakot, pašindukcijas EMF var uzskatīt par papildu pretestību, kas kopā ar spoles aktīvo pretestību neitralizē maiņstrāvu, kas iet caur spoli.

Pretestību, ko emf piedāvā maiņstrāvai pašindukcijas rezultātā, sauc par induktīvo pretestību.

Induktīvā pretestība būs jo lielāka būs lietotāja (ķēdes) induktivitāte un jo augstāka būs maiņstrāvas frekvence. Šo pretestību izsaka ar formulu xl = ωL, kur xl ir induktīvā pretestība omos; L — induktivitāte henrī (gn); ω — leņķiskā frekvence, kur f — strāvas frekvence).

Papildus induktīvajai pretestībai ir arī kapacitāte, ko izraisa gan kapacitātes klātbūtne vados un spoles, gan dažos gadījumos kondensatoru iekļaušana maiņstrāvas ķēdē.Palielinoties patērētāja (ķēdes) kapacitātei C un strāvas leņķiskajai frekvencei, kapacitatīvā pretestība samazinās.

Kapacitīvā pretestība ir vienāda ar xc = 1 / ωC, kur xc — kapacitatīvā pretestība omos, ω — leņķiskā frekvence, C — patērētāja jauda farados.

Vairāk par to lasiet šeit: Reaktivitāte elektrotehnikā

Pretestības trīsstūris

Aplūkosim ķēdi, kuras aktīvā elementa pretestība r, induktivitāte L un kapacitāte C.

Rīsi. 1. Maiņstrāvas ķēde ar rezistoru, induktors un kondensators.

Šādas ķēdes pretestība ir z = √r2+ (хl — xc)2) = √r2 + х2)

Grafiski šo izteiksmi var attēlot tā sauktā pretestības trīsstūra formā.

att. 2. Pretestības trīsstūris

Pretestības trīsstūra hipotenūza attēlo ķēdes kopējo pretestību, kājas - aktīvo un reaktīvo pretestību.

Ja viena no ķēdes pretestībām ir (aktīva vai reaktīva), piemēram, 10 vai vairāk reizes mazāka par otru, tad mazāko var atstāt novārtā, ko var viegli pārbaudīt ar tiešu aprēķinu.