Zdi se, da je razkrivanje odvisnosti napetosti od frekvence preprosto. Dovolj je, da se z ustrezno zahtevo obrneš na vsevedne iskalnike in … poskrbiš, da na to vprašanje preprosto ni odgovora. Kaj storiti? Skupaj se lotimo tega težkega vprašanja.
Napetost ali potencialna razlika?
Upoštevati je treba, da sta napetost in potencialna razlika eno in isto. Pravzaprav je to sila, ki lahko povzroči, da se električni naboji premikajo v toku. Ni pomembno, kam gre to gibanje.
Potencialna razlika je samo še en izraz za napetost. Je bolj jasno in morda bolj razumljivo, vendar ne spremeni bistva zadeve. Zato je glavno vprašanje, od kod prihaja napetost in od česa je odvisna.
Kar zadeva 220-voltno domače omrežje, je odgovor preprost. V hidroelektrarni tok vode vrti rotor generatorja. Energija vrtenja se pretvori v napetostno silo. Jedrska elektrarna najprej spremeni vodo v paro. Obrne turbino. V bencinski elektrarni se rotor vrti s silo gorenja bencina. Tukaj so tudidrugih virov, a bistvo je vedno isto: energija se spremeni v napetost.
Čas je, da zastavimo vprašanje o odvisnosti napetosti od frekvence. Ampak še ne vemo, od kod prihaja frekvenca.
Kakšen je frekvenčni vir
Isti generator. Frekvenca njegovega vrtenja se spremeni v lastnost napetosti z istim imenom. Zavrtite generator hitreje - frekvenca bo višja. In obratno.
Rep ne more "mahati" s psom. Iz istega razloga frekvenca ne more spremeniti napetosti. Zato izraz "napetost v primerjavi s tokovno frekvenco" ni smiseln?
Če želite najti odgovor, morate pravilno oblikovati vprašanje. Obstaja pregovor o bedaku in 10 strokovnjakih. Postavil je napačna vprašanja in niso mogli odgovoriti.
Če napetost imenujete druga definicija, se bo vse postavilo na svoje mesto. Uporablja se za vezja, sestavljena iz številnih različnih uporov. "Padec napetosti". Oba izraza se pogosto štejeta za sinonima, kar je skoraj vedno napačno. Ker je padec napetosti res lahko odvisen od frekvence.
Zakaj bi padla napetost?
Da, preprosto zato, ker ne more pomagati, da ne pade. Torej. Če je na enem polu vira potencial 220 voltov, na drugem pa nič, bi se ta padec lahko pojavil le v vezju. Ohmov zakon pravi, da če je v omrežju en upor, bo vsa napetost na njem padla. Če dva ali več - vsakpadec bo sorazmeren z njegovo vrednostjo, njihova vsota pa je enaka začetni potencialni razliki.
Pa kaj? Kje je kazalnik odvisnosti napetosti od frekvence toka? Zaenkrat je vse odvisno od količine upora. Zdaj, če bi našli tak upor, ki spreminja svoje parametre, ko se frekvenca spremeni! Potem bi se padec napetosti na njej samodejno spremenil.
Obstajajo takšni upori
Imenujejo jih tudi reaktivni, za razliko od njihovih aktivnih. Na kaj se odzovejo s spremembo velikosti? Na frekvenco! Obstajata 2 vrsti reaktanc:
- induktivno;
- kapacitivni.
Vsak pogled je povezan z lastnim poljem. Induktivni - z magnetnimi, kapacitivni - z električnimi. V praksi jih predstavljajo predvsem solenoidi.
Prikazani so na zgornji fotografiji. In kondenzatorji (spodaj).
Lahko jih štejemo za antipode, saj je reakcija na spremembo frekvence ravno nasprotna. Induktivna reaktanca narašča s frekvenco. Kapacitivni, nasprotno, pade.
Zdaj glede na značilnosti reaktance v skladu z Ohmovim zakonom lahko trdimo, da obstaja odvisnost napetosti od frekvence izmeničnega toka. Lahko se izračuna ob upoštevanju vrednosti reaktanc v vezju. Zaradi jasnosti se moramo spomniti, da govorimo o padcu napetosti na elementu vezja.
In vendar obstaja
Vprašaj v naslovu članka se je spremenil vvzklikajoče. Yandex je bil obnovljen. Ostaja samo, da podamo formule za odvisnost napetosti od frekvence za različne vrste reaktanc.
Kapacitivna: XC=1/(w C). Tukaj je w kotna frekvenca, C je kapacitivnost kondenzatorja.
Induktivna: XL=w L, kjer je w enak kot v prejšnji formuli, L je induktivnost.
Kot vidite, frekvenca vpliva na vrednost upora in jo spremeni, zato spremeni padec napetosti. Če ima omrežje aktivni upor R, kapacitivni XC in induktivni XL, bo vsota padcev napetosti na vsakem elementu enaka potencialni razliki vira: U=Ur + Uxc + Uxl.
