индуктивное сопротивление

Иногда в цепях переменного тока напрашивается расчет индуктивного сопротивления. Наше домашнее электричество (50 Гц, 220 В) представляет собой синусоиду с длительностью периода в 1/50 секунды. За это время напряжение меняется от -220√2 В до +220√2 В (нижняя и верхняя амплитуды). На практике вряд ли электрику это пригодится, и чтобы не ломать мозги в вычислениях с комплексными числами, довольствуемся действующим напряжением сети.
Но сначала разберемся со всеми видами сопротивления электросети.

полное сопротивление цепи

Три кита, на которых держится электрическая схема:
индуктивная катушка — измеряется в генри;
емкость конденсатора — в фарадах;
активная составляющая — в омах.
Как их объединить в одной (омической) единице измерения? Вот эта формула:
Z=√R2+(XL-XC)2.
Z — полное сопротивление, названное импедансом, измеряется в омах;
R — активное;
XL — индуктивное;
XCемкостное.
Индуктивная нагрузка по отношению к R — значение положительное, емкость — отрицательная. Поэтому неполная формула будет выглядеть так:
Z=√R2+XL2 или Z=√R2-XC2.
Общее реактивное сопротивление
X=XL-XC, (не что иное, как компенсация реактивной мощности!).

индуктивное сопротивление

Индуктивное сопротивление меняется от частоты проходящей через нее «переменки»: чем она значительнее, тем больше сопротивляется обмотка. Может быть, обращали внимание на узлы радиотелевизионной техники, где индуктивное устройство представлено всего 3-5 виточками: подумаешь, какая важность? Но для мегагерц это серьезное препятствие.
В «постоянке» оно не имеет совершенно никакого влияния. Логичный вопрос: радиоприемник работает на батарейках, а там полно такой паутины? Эти индуктивные элементы участвуют в генерации электрических колебаний, вырабатывая килогерцы и мегагерцы.
Еще один параметр — индуктивность, обозначается буквой L. В индуктивных элементах без сердечника она полностью зависима от величины намотки провода. Больше намотано — выше сопротивляемость амперам.
Отсюда и вытекают наши расчеты:
XL=ωL=2πfL.
π — математическая постоянная — 3,14.
f — частота переменного тока, герц (Гц).
L — индуктивность, генри (Гн).
L=μ0N2S/l,
где μ0 — магнитная постоянная, 4π10-7,
N — количество витков,
S — площадь сечения обмотки, м2,
l — длина намотки, м.
При наличии сердечника в расчет индуктивности добавляется рядом с μ0 множитель μ — относительная магнитная проницаемость, зависящая от состава магнетика и тоже частотнозависимая.

Любая индуктивная нагрузка обладает не только индуктивностью. Медь имеет сопротивление R, пропорционально изменяющееся с длиной обмоточного провода  и сечением жилы. Отношение его к индуктивности называется добротностью Q. Чем меньше R, тем лучше качество индуктивного устройства в различных электронных аппаратах.
При высокочастотных колебаниях между витками наводится паразитная емкость, иногда очень нужная в той же электронике или радиотехнике, например, в генераторах: не требуется дополнительная установка конденсаторов.

В заключение отмечу: для электрика данная статья — чистой воды теория. На практике в качестве электромонтера мне не приходилось этим заниматься.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Spam protection by WP Captcha-Free