Rozdíl mezi odporem a reaktivitou
Share
Key Difference - Resistance vs. Reactance
Elektrické komponenty, jako jsou odpory, induktory a kondenzátory, mají určitou překážku pro proud, který jimi prochází. Zatímco odpory reagují na stejnosměrný i střídavý proud, induktory a kondenzátory reagují pouze na změny proudů nebo střídavého proudu. Tato překážka proudu z těchto komponent je známá jako elektrická impedance (Z). Impedance je složitá hodnota v matematické analýze. Skutečná část tohoto komplexního čísla se nazývá odpor (R) a odpor mají pouze čisté rezistory. Ideální kondenzátory a induktory přispívají k imaginární části impedance známé jako reaktance (X). Klíčovým rozdílem mezi odporem a reaktivitou je tedy to, že odpor je skutečná část impedance komponenty zatímco reaktance je imaginární součástí impedance komponenty. Kombinace těchto tří složek v obvodech RLC způsobuje impedanci na proudové cestě.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je odpor
3. Co je Reactance
4. Porovnání bok po boku - Odpor v závislosti na reaktivitě v tabulkové formě
5. Shrnutí
Co je odpor?
Odpor je překážkou, kterou čelí napěťové plochy při řízení proudu vodičem. Pokud má být veden velký proud, mělo by být napětí přiváděné na konce vodiče vysoké. To znamená, že použité napětí (V) by mělo být úměrné proudu (I), který prochází vodičem, jak je stanoveno Ohmovým zákonem; konstanta pro tuto proporcionalitu je odpor (R) vodiče.
V = I X R
Vodiče mají stejný odpor bez ohledu na to, zda je proud konstantní nebo proměnný. Pro střídavý proud lze odpor vypočítat pomocí Ohmova zákona s okamžitým napětím a proudem. Odpor měřený v Ohmech (Ω) závisí na odporu vodiče (ρ), délka (l) a oblast průřezu (A) kde,
Odpor také závisí na teplotě vodiče, protože odpor se mění s teplotou následujícím způsobem. kde ρ0 -se týká odporu specifikovaného při standardní teplotě T0 což je obvykle teplota místnosti a α je teplotní koeficient odporu:
U zařízení s čistým odporem se spotřeba energie počítá součinem I2 x R. Protože všechny tyto komponenty produktu jsou skutečné hodnoty, bude energie spotřebovaná odporem skutečná energie. Proto je energie dodávaná k ideálnímu odporu plně využita.
Co je Reactance?
Reaktivita je imaginární pojem v matematickém kontextu. To má stejnou představu o odporu v elektrických obvodech a sdílí stejnou jednotku Ohms (Ω). Reakce nastane pouze v induktorech a kondenzátorech během změny proudu. Proto reaktance závisí na frekvenci střídavého proudu induktorem nebo kondenzátorem.
V případě kondenzátoru akumuluje náboje, když je na oba terminály přivedeno napětí, dokud napětí kondenzátoru neodpovídá zdroji. Pokud je použité napětí u zdroje střídavého proudu, jsou akumulované náboje vráceny do zdroje při záporném cyklu napětí. Jak frekvence stoupá, tím menší je množství nábojů uložených v kondenzátoru po krátkou dobu, protože doba nabíjení a vybíjení se nemění. V důsledku toho bude opozice kondenzátoru vůči proudu v obvodu menší, když se frekvence zvyšuje. To znamená, že reaktance kondenzátoru je nepřímo úměrná úhlové frekvenci (co) AC. Kapacitní reaktance je tedy definována jako
C je kapacita kondenzátoru a F je frekvence v Hertzech. Impedance kondenzátoru je však záporné číslo. Proto je impedance kondenzátoru Z = -i/2πfC. Ideální kondenzátor je spojen pouze s reaktancí.
Na druhé straně induktor oponuje změně proudu skrz něj vytvořením protilehlé elektromotorické síly (emf) přes něj. Tento emf je úměrný frekvenci střídavého napájení a jeho opozice, která je induktivní reaktancí, je úměrná frekvenci.
Indukční reaktance je pozitivní hodnota. Proto bude impedance ideálního induktoru Z =i2πfL. Nicméně je třeba si vždy uvědomit, že všechny praktické obvody sestávají také z odporu a tyto komponenty jsou v praktických obvodech považovány za impedance.
V důsledku této opozice vůči kolísání proudu induktory a kondenzátory bude mít změna napětí napříč ní odlišný vzorec od kolísání proudu. To znamená, že se fáze střídavého napětí liší od fáze střídavého proudu. Kvůli induktivní reaktanci má změna proudu zpoždění od napěťové fáze, na rozdíl od kapacitní reaktance, kde aktuální fáze vede. V ideálních komponentách má toto vedení a zpoždění velikost 90 stupňů.
Obrázek 01: Fázové vztahy napětí-proud pro kondenzátor a induktor.
Tato změna proudu a napětí ve střídavých obvodech je analyzována pomocí fázorových diagramů. Kvůli rozdílu fází proudu a napětí není energie dodávaná do reaktivního obvodu obvodem plně spotřebována. Část dodávané energie bude vrácena do zdroje, když je napětí kladné, a proud je záporný (například kde čas = 0 ve výše uvedeném diagramu). V elektrických systémech se pro rozdíl ϴ stupňů mezi fázemi napětí a proudu nazývá cos (ϴ) účinníkem systému. Tento účiník je rozhodující vlastností pro ovládání v elektrických systémech, protože způsobuje, že systém běží efektivně. Pro maximální využití energie systému by měl být účiník udržován tak, že ϴ = 0 nebo téměř nula. Protože většina zátěží v elektrických systémech jsou obvykle indukční zátěže (jako motory), kondenzátory se používají pro korekci účiníku.
Jaký je rozdíl mezi odporem a reaktivitou?
Odpor vs. reaktivita | |
| Odpor je odpor vůči konstantnímu nebo měnícímu se proudu ve vodiči. Je to skutečná součást impedance komponenty. | Reakčnost je opozice vůči proměnnému proudu v induktoru nebo kondenzátoru. Reaktivita je imaginární součástí impedance. |
| Závislost | |
| Odpor závisí na rozměrech vodičů, odporu a teplotě. Nemění se kvůli frekvenci střídavého napětí. | Reakčnost závisí na frekvenci střídavého proudu. Pro induktory je proporcionální a pro kondenzátory nepřímo úměrná frekvenci. |
| Fáze | |
| Fáze napětí a proudu přes odpor je stejná; to znamená, že fázový rozdíl je nula. | Vzhledem k induktivní reaktanci má změna proudu zpoždění od napěťové fáze. V kapacitní reaktanci vede proud. V ideální situaci je fázový rozdíl 90 stupňů. |
| Napájení | |
| Spotřeba energie v důsledku odporu je skutečná síla a je výsledkem napětí a proudu. | Energie dodávaná do reaktivního zařízení není zařízením plně spotřebovávána kvůli zaostávání nebo přívodnímu proudu. |
Shrnutí - Odpor vs. Reaktivita
Elektrické komponenty, jako jsou rezistory, kondenzátory a induktory, způsobují, že překážkou je proud, který jimi protéká, což je složitá hodnota. Čisté odpory mají skutečnou hodnotu impedance známou jako odpor, zatímco ideální induktory a ideální kondenzátory mající imaginární hodnotu impedance nazývanou reaktance. K odporu dochází jak na stejnosměrný, tak na střídavý proud, ale reaktivita se vyskytuje pouze na proměnných proudech, takže je opozice vůči změně proudu ve složce. Zatímco odpor je nezávislý na frekvenci střídavého proudu, reaktance se mění s frekvencí střídavého proudu. Reaktivita také způsobí fázový rozdíl mezi aktuální fází a napěťovou fází. To je rozdíl mezi odporem a reaktivitou.
Stáhněte si PDF verzi odporu vs Reactance
Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro účely offline podle citačních poznámek. Stáhněte si prosím verzi PDF zde Rozdíl mezi odporem a reaktivitou
Odkaz:
1. „Elektrická reaktance“. Wikipedia. Wikimedia Foundation, 28. května 2017. Web. K dispozici zde. 06.06.2017.
Obrázek se svolením:
1. „VI fáze“ Autor Jeffrey Philippson - Převedeno z encyklopedie Uživatel: Jóna Þórunn. (Public Domain) prostřednictvím Commons Wikimedia
