כיצד פועל הקבל במעגל זרם חילופין?

טכנולוגיה
טוען ...

אם מקור המתח AC מחוברלנגד, אז הזרם והמתח במעגל בכל נקודה בתרשים הזמן יהיו פרופורציונליים זה לזה. משמעות הדבר היא כי עקומות הנוכחי והמתח יגיעו לערך "שיא" בו-זמנית. במקביל אנו אומרים כי הנוכחי והמתח נמצאים בשלב.

כעת נבחן כיצד פועל הקבל במעגל זרם חילופין.

קבלים

אם מקור מתח AC מחוברקבלים, הערך המרבי של המתח על זה יהיה יחסי לערך המקסימלי של הזרם הנוכחי במעגל. עם זאת, שיא הגל של סינוסואיד המתח לא יתקוף באותו זמן כמו הנוכחי המרבי.

בדוגמה זו, הזרם המיידי מגיעהערך המרבי שלה עבור רבע התקופה (90 el.grad.) מוקדם יותר זה יעשה את המתח. במקרה זה, הם אומרים כי "הנוכחי הוא לפני המתח על ידי 90 °."

בניגוד למצב במעגל הנוכחי DC,הערך של V / אני לא קבוע כאן. עם זאת, היחס V מקסימום / אני מקסימום הוא ערך שימושי מאוד בהנדסת חשמל נקרא התנגדות קיבולי (XC) של הרכיב. מאחר שערך זה משקף את יחס המתח לזרם, כלומר. במובן הפיזי הוא התנגדות, יחידת המדידה שלה היא אום. הערך Xc של הקבל תלוי בקיבול שלו (C) ובתדירות הזרם החלופי (f).

מאז הקבל במעגל הנוכחי לסירוגיןערך השורש הממוצע-ריבועי של המתח מוחל, במעגל זה אותו זרם זרם משתנה, המוגבל על ידי הקבל. מגבלה זו נובעת מהפעילות של הקבל.

קבלים הנוכחי

לכן, הזרם במעגל, שאינו מכיל רכיבים אחרים מלבד הקבל, נקבע על פי גרסה חלופית של חוק אום

אניRMS Wrote 49RMS / Xג

איפה URMS - ערך מתח rms. שים לב כי Xעם מחליף את הערך של R בגירסה של חוק אום עבור זרם ישיר.

עכשיו אנחנו רואים את הקבל במעגלAC מתנהג אחרת לגמרי מאשר נגד קבוע, ואת המצב כאן, בהתאם, הוא יותר מסובך. כדי להבין טוב יותר את התהליכים המתרחשים בשרשרת כזו, כדאי להציג את המושג הזה כווקטור.

נגד קבוע

הרעיון המרכזי של וקטור הוא הרעיון,כי הערך המורכב של האות משתנה זמן יכול להיות מיוצג כמוצר של מספר מורכב (אשר אינו תלוי בזמן) וכמה אות מורכב כי הוא פונקציה של זמן.

לדוגמה, אנו יכולים לייצג את הפונקציה Cos (2πνt + θ) פשוט כקבוע מורכב A ∙ ej .

כיוון שהווקטורים מיוצגים על ידי גודל (או מודולוס) וזווית, הם מיוצגים בצורה גרפית על ידי חץ (או וקטור) המסתובב במישור XY.

אם ניקח בחשבון את המתח על הקבל"פיגורים" ביחס הנוכחי, המייצג את וקטורים שלהם ממוקמים במישור המורכב כפי שמוצג באיור לעיל. באיור זה, הנוכחי וקטורים מתח להסתובב בכיוון ההפוך לכיוון השעון.

בדוגמה שלנו, הנוכחי על הקבל נובעהטעינה התקופתית שלה. מאחר וקבל במעגל AC יש את היכולת לצבור ולפרק מדי פעם מטען חשמלי, יש חילופי אנרגיה מתמדת בין זה לבין מקור הכוח, אשר בהנדסת חשמל נקרא תגובתי.

טוען ...
טוען ...