Rryma në qark me një kondensator mund të rrjedhë vetëm kur tensionet e aplikuara për të ndryshojnë dhe rryma që rrjedh nëpër qark kur kondensatori është ngarkuar dhe shkarkuar, do të jetë më i madh, aq më i madh kapaciteti i kondensatorit dhe sa më shpejt të ndryshohet EMF.
  Kapacitor i përfshirë në qark ak aktual, ndikon fuqinë e rrymës që rrjedh përmes qarkut, pra sillet si një rezistencë. Vlera e kapacitetit është më e ulët, aq më e madhe është kapaciteti dhe frekuenca më e lartë e rrymës alternative. Në anën tjetër, rezistenca e kondensatorit në rrymën e alternuar rritet me uljen e kapacitetit dhe frekuencën në rënie.

X C = 1 / (2πƒC)

ku reaktanca kondensator Xc, frekuenca f, kapaciteti C.

Për të llogaritur reaktancën e kondensatorit, plotësoni formularin e mëposhtëm:

Kapaciteti i llogaritjes për reaktancë:

Llogaritja e kapacitetit: C = 1 / (2πƒX C)

• Artikuj të ngjashëm

• - Furnizimet pa transformatorë me një kondensator shuarje janë të përshtatshëm për thjeshtësinë e tyre, kanë përmasa të vogla dhe peshë, por jo gjithmonë të aplikueshme për shkak të lidhjes galvanike të qarkut të daljes në rrjetin 220 V.
• - skematik qark elektrik  matës dixhital me kapacitet të gjerë me rreze të gjerë të treguar në figurë. Parimi i funksionimit të pajisjes është matja e kohëzgjatjes së impulsit të autogjeneruesit, ku qarku i kohës përfshin kondensatorin e matur. Tjetra, formohet një shpërthim i pulseve të frekuencës shembullore ...
• - Ky artikull është i përkushtuar për një bllok të thjeshtë me një lloj stabilizues KREN. KREN është 3 ose 4 mikrocircuits output, për një shembull 3 microcircuit output është marrë. Për një tension të stabilizuar (pozitiv), ju mund të merrni chip KREN5A, në + 5V. Pjesa e fuqisë (shih fig.1) është përafërsisht e njëjtë për ...
• - Dimensionet dhe masa e transformatorëve të tensionit të lartë për shkak të nevojës për të siguruar forcën elektrike bëhen shumë të mëdha. Prandaj, është më e përshtatshme të përdorim shumëzuesit e tensionit në furnizimin me energji të ulët me tension të lartë. Tensionet e tensionit janë krijuar në bazë të qarqeve korrigjuese me kapacitet ...
• - Marrësi mund të rindërtohet në intervalin 70 ... 150 MHz pa ndryshuar vlerat e elementeve trim. Ndjeshmëria e vërtetë e marrësit është rreth 0.3 μV, tension i furnizimit është 9 V. Duhet të theksohet se voltazhi i furnizimit të MC3362 është 2 ... 7 V, dhe MC34119 është 2 ... 12V, kështu që MC3362 mundësohet përmes ...

Rezistenca kapacitive është rezistenca ndaj rrymës alternative, e cila siguron kapacitet elektrik. Rryma në qark me kapacitet është 90 gradë përpara tensionit të fazës. Rezistenca kapacitive është reaktive, domethënë, nuk ka humbje të energjisë në të, si për shembull në rezistencë aktive. Vëllimi është inversely proporcional me frekuencën e rrymës alternative.

Ne do të kryejmë një eksperiment, për këtë ne kemi nevojë. Llambë inkandeshente me kondensator dhe dy burime të tensionit një aktual i drejtpërdrejtë  një ndryshore tjetër. Për të filluar, ne do të ndërtojmë një qark që përbëhet nga një burim i vazhdueshëm i tensionit, një llambë dhe një kondensator, e gjithë kjo është e lidhur në seri.

Figura 1 - Kondensator DC

Kur rryma është e ndezur, llambë do të ndizet kohë të shkurtërdhe pastaj del jashtë. Meqë për DC kondensator ka një rezistencë të madhe elektrike. Është e kuptueshme sepse ka një dielektrikë midis pllakave të një kondensatori, përmes së cilës një rrymë e drejtpërdrejtë nuk është në gjendje të kalojë. Një llambë ndizet nga fakti se në momentin e kyçjes në burimin e tensionit DC ekziston një impuls i shkurtër aktual i cili e ngarkon kondenzatorin. Dhe nëse rryma shkon, kjo do të thotë që llampa është e ndezur.

Tani në këtë qark, zëvendësoni burimin e tensionit DC tek alternatori. Kur ndizni një qark të tillë, gjejmë se llampa do të ndizet vazhdimisht. Kjo ndodh për shkak të faktit se kondensatori në qarkun AC është ngarkuar për një çerek të një periudhe. Kur voltazhi në të arrin vlerën e amplitudës, tensioni në të fillon të ulet dhe do të shkarkohet në tremujorin e ardhshëm të periudhës. Në gjysmën tjetër të periudhës, procesi do të përsëritet përsëri, por këtë herë tensionit do të jetë tashmë negativ.

Kështu, rryma rrjedh vazhdimisht në qark, megjithëse ndryshon drejtimin e saj dy herë gjatë periudhës. Por akuzat nuk kalojnë nëpër dielektrik të kondensatorit. Si ndodh kjo.

Imagjinoni një kondensator të lidhur me një burim të vazhdueshëm të tensionit. Kur të ndezur, burimi heq elektronet nga një pllakë, duke krijuar kështu një pagesë pozitive mbi të. Dhe në pjatën e dytë shton elektronet, duke krijuar kështu një ngarkesë negative, të barabartë në madhësi, por të kundërta në shenjë. Në kohën e rishpërndarjes së akuzave në rrjedhat e qarkut rryma e ngarkuar e kondensatorit. Edhe pse elektronet nuk lëvizin nëpër dielektrik të kondensatorit.

Figura 2 - Ngarkesa e kondensatorit

Nëse ne tani përjashtojmë një kondensator nga qarku, llambë do të shkëlqejë më mirë. Kjo sugjeron që kapaciteti krijon një rezistencë, e cila e kufizon vlerën e saj. Kjo ndodh për shkak të faktit se në një frekuencë të caktuar të tanishme, vlera e kapacitetit është e vogël dhe nuk ka kohë për të grumbulluar energji të mjaftueshme në formën e akuzave në pllakat e saj. Dhe në rrjedhën e shkarkimit do të rrjedhë më pak se burimi i tanishëm është i aftë të zhvillohet.

Nga kjo rrjedh se kapaciteti varet nga frekuenca dhe kapaciteti i kondensatorit.

Formula 1 - kapaciteti

Një kondensator është një nga elementët më të zakonshëm të qarqeve elektronike. Llojet e kondensatorëve, disa nga parametrat e tyre, siç është rezistenca e kondensatorit, janë diskutuar në këtë artikull.

Mund të thuhet se dy elektroda metalike të ndara nga një shtresë e ajrit janë një kondensator. Secila prej tabelave ka prodhimin e vet dhe mund të lidhet me të qark elektrik. Një pajisje e tillë ka karakteristika të caktuara dhe njëra prej tyre është rezistenca e kondensatorit.

Një kondensator ose, ashtu siç është quajtur edhe, kapaciteti, është një pajisje shumë kurioze. Mjafton të thuhet se nuk e lejon. Nëse e sheh kalimin e rrymës së drejtpërdrejtë nga kjo pikëpamje, rezistenca e kondensatorit është shumë e madhe, pothuajse e pafundme për rrymën e drejtpërdrejtë.

Në të njëjtën kohë, në momentin e parë kur kapaciteti është i lidhur me qarkun DC, ajo ngarkohet. Brenda saj ndodhin procese komplekse. Pas ngarkimit të kapacitetit, rrjedha aktuale pritet praktikisht. Por ka një nuancë për shkak të cilësisë së dielektrike. Pa marrë parasysh se sa e mirë mund të jetë dielektriku, akoma një rrymë e dobët rrjedh nëpër të. Ajo quhet rrjedhje aktuale.

Është rryma e rrjedhjes që shërben si një tregues i cilësisë së dielektrikut të përdorur në prodhimin e kondensatorëve. Sa më mirë dielektrike, rrjedha më pak e rrjedhjes. Një rrethanë mund të konsiderohet këtu: ekziston një vlerë e tensionit në të cilën ngarkohet kapaciteti, ekziston një rrjedhje e rrjedhjes që rrjedh përmes këtij elementi të ngarkuar. Pra, sipas ligjit të Ohmit, mund të llogaritni rezistencën e kondensatorit. Do të jetë e madhe, rrymat e rrjedhjes së tankeve moderne janë fraksione të microamps.

Një pamje paksa e ndryshme kur kondensatori është nën ndikimin e rrymës alternative. Rrjedha rrjedh lirisht përmes rezervuarit. Kjo shpjegohet me faktin se procesi i shkarkimit të ngarkimit të kondensatorit po zhvillohet vazhdimisht. Dhe çdo proces i rrymës aktuale është i lidhur me humbjet e saj për shkak të pranisë së rezistencës, në këtë rast, përveç rezistencës aktive të telave, ekziston një rezistencë capacitive e kondensatorit, pikërisht për proceset e ngarkimit dhe shkarkimit të tij.

Vetitë elektrike të produktit të përfunduar varen nga shumë faktorë. Këto përfshijnë formën, gjeometrinë, llojin e dielektrike. Ekzistojnë lloje të ndryshme të kondensatorëve, si dielektrikë që përdorin vakum, ajër, plastikë, mikë, letër, qelq, qeramikë, alumin-elektrolit, tantal elektrolit.

Dy llojet e fundit të kondensatorëve quhen elektrolitikë, zakonisht ato kanë një kapacitet në rritje. Kondensatorët tjerë quhen dielektrikë - letër, qeramikë, qelq. Secili prej tyre ka karakteristikat e veta, sjelljen e tij me parametra të ndryshëm rrymë elektrike, karakteristikat dhe aplikimi i saj.

Pra, më shpesh përdoren në qarqe për filtrimin e zhurmës së frekuencave të larta, elektrolitike - për zhurmën filtruese në frekuenca të ulëta. Dhe së bashku, me paralelisht  qeramike dhe kapacitoreve elektrolitike, del filtri më i zakonshëm i përdorur në pothuajse të gjitha qarqet. Në të gjitha rastet, kapaciteti është një vlerë fikse, si 0.15 μF.

Është e nevojshme të vihet në dukje prezenca e kondensatorëve të ndryshueshëm, në të cilën ndryshon kapaciteti në varësi të pozicionit të çelësit rregullues. Kjo arrihet duke ndryshuar mbivendosjen reciproke të pllakave të kondensatorit. Si një rast i veçantë i kondensatorëve të ndryshueshëm, ka të ashtuquajturat kapacitorë trim. Në to, kapaciteti mund të ndryshojë gjithashtu - por brenda kufijve të kufizuar dhe vetëm në fazën e përshtatjes së pajisjeve.

Nomenklatura e kondenzatorëve të përdorur është thjesht e madhe - si nga lloji i dielektrike ashtu edhe nga dizajni.

Rreth ngarkesës së kondensatorit.

Mbyllni zinxhirin. Qarku do të ngarkojë kondensatorin aktual. Kjo do të thotë se në anën e majtë të kondensatorit disa elektrone do të futen në tel, dhe numri i njëjtë i elektroneve do të shkojë nga tela në të djathtë. Të dy pllakat do të ngarkohen me akuza të kundërta me të njëjtën madhësi.

Midis pllakat në dielektrike do të jetë fushë elektrike.

Tani thyej qarkun. Kondensuesi do të mbetet i ngarkuar. Shkurtoni tela e ballafaqimit të saj. Kondenzatori shkarkohet menjëherë. Kjo do të thotë që një tejkalim i elektroneve nga pllaka e duhur do të shkojë në tel, dhe mungesa e elektroneve do të vijë nga tela në të majtë. Në të dy pllakat e elektroneve do të jetë e njëjtë, kondensatori shkarkohet.

Çfarë tensioni është kondensatori që akuzohet?

Ajo është e ngarkuar me një tension të tillë, i cili është i lidhur me të nga burimi i energjisë.

Rezistenca e kondensatorit.

Mbyllni zinxhirin. Kondenzatori filloi të ngarkonte dhe menjëherë u bë burim i tensionit, E.D. S. Figura tregon se kondensatori E. D.S. është i drejtuar ndaj burimit aktual që e ngarkon atë.

Kundërveprimi i forcës elektromotore të një kondensuesi të ngarkuar me ngarkesën e këtij kondensatori quhet vëllim.

E gjithë energjia e shpenzuar nga burimi aktual për të kapërcyer kapacitetin transformohet në energjinë e fushës elektrike të kondensatorit. Kur kondensatori shkarkohet, e gjithë energjia e fushës elektrike do të kthehet në qark si energji e rrymës elektrike. Kështu, rezistenca kapacitive është reaktive, dmth. duke mos shkaktuar humbje të pakthyeshme të energjisë.

Pse nuk e drejton kalimin e tanishëm përmes kondensatorit, por duke alternuar kalimet aktuale?

Aktivizoni qarkun DC. Llampa ndizet dhe del, pse? Për shkak se qarku kaloi rrymën e ngarkuar të kondensatorit. Sapo kondensatori të ngarkohet në tensionin e baterisë, rryma në qark do të ndalet.

Tani le ta mbyllim qarkun AC. Në tremujorin e parë të periudhës, voltazhi në gjenerator rritet nga 0 në maksimum. Në qark është një kondensator aktual i ngarkuar. Në tremujorin e dytë të periudhës, voltazhi në gjenerator zvogëlohet në zero. Kondenzatori shkarkon përmes gjeneratorit. Pas kësaj, kondensatori plotësohet dhe shkarkohet. Kështu në qark janë rrymat e shkarkimit dhe shkarkimit të kondensatorit. Drita do të jetë gjatë tërë kohës.

Në një qark me një kondensator, rryma kalon nëpër të gjithë qarkun e mbyllur, duke përfshirë dielektrikën e kondensatorit. Në një kondensator ngarkimi formohet një fushë elektrike e cila polarizon dielektrinë. Polarizimi është rotacioni i elektroneve në atome në orbita të zgjatura.

Polarizimi i njëkohshëm i një numri të madh atomesh formon një rrymë, të quajtur paragjykimi i tanishëm.   Kështu, ekziston një rrymë në tela dhe në dielektrik me të njëjtën vlerë.

Kapaciteti i kondensatorit përcaktohet nga formula

Duke marrë parasysh orarin që konkludojmë: rryma në qark me një rezistencë thjesht capacitive çon tensionin me 90 0.

Shtrohet pyetja se si rryma në qark mund të tejkalojë tensionin në gjenerator? Në qark ekziston një rrymë nga dy burime aktuale në mënyrë alternative, nga gjeneratori dhe nga kondensatori. Kur voltazhi në gjenerator është zero, rryma në qark është maksimale. Ky është rryma shkarkuese e kondensatorit.

Rreth kondensatorit real

Një kondensator i vërtetë në të njëjtën kohë ka dy rezistenca: aktive dhe kapacitative.Ato duhet të konsiderohen të përfshira në seri.

Tensioni i aplikuar nga gjeneratori në rezistencën aktive dhe rryma që rrjedh përmes rezistencës aktive përkon në fazë.

Tensioni i aplikuar nga gjeneruesi në kapacitetin dhe rryma që rrjedh përmes kapacitetit është zhvendosur në fazë me 90 0. Tensioni rezultues i aplikuar nga gjeneruesi në kondensator mund të përcaktohet nga rregulli paralelogram.

Në rezistencën aktive, akti i tensionit U dhe rryma përputhen në fazë. Në rezistencën capacitive, U c tension mbetet prapa I aktuale me 90 0. Tensioni rezultues i përdorur nga gjeneruesi në kondensator përcaktohet nga rregulli i paralelogramit. Kjo tension rezultues mbetet prapa I aktuale në një kënd φ gjithmonë më pak se 90 0.

Përcaktimi i rezistencës rezultuese të kondensatorit

Rezistenca rezultuese e një kondensori nuk mund të gjendet duke përmbledhur vlerat e rezistencave aktive dhe kapacitative. Kjo bëhet me formulën

Rezistenca, induktimi dhe kapaciteti në qarkun e AC.

Ndryshimet në tensionin aktual, dhe e. d. a. në qarkun AC ndodhin në të njëjtën frekuencë, por fazat e këtyre ndryshimeve, në përgjithësi, janë të ndryshme. Prandaj, nëse faza fillestare e intensitetit aktual konsiderohet konvencionalisht si zero, atëherë faza fillestare e tensionit do të ketë një vlerë φ. Nën këtë kusht, vlerat e menjëhershme të rrymës dhe tensionit do të shprehen me formulën e mëposhtme:

i = I m sinωt

u = U m sin (ωt + φ)

a) Rezistencë aktive në qarkun AC.  Rezistenca e qarkut, e cila shkakton humbjen e pakthyeshme të energjisë elektrike në efektin termik të rrymës, quajtur aktiv . Kjo rezistencë për rrymën e frekuencës së ulët mund të konsiderohet e barabartë me rezistencën R  drejtori i njëjtë i drejtpërdrejtë i drejtuesit.

Në një qark AC që ka vetëm rezistencë aktive, për shembull, në llambat inkandeshent, ngrohje, etj, zhvendosja e fazës në mes të tensionit dhe rrymës është zero, pra φ = 0. Kjo do të thotë se rryma dhe voltazhi janë zinxhirët ndryshojnë në të njëjtat faza, dhe energji elektrike  konsumuar plotësisht nga efekti termik i rrymës.

Supozojmë se tensionet në terminalet e qarkut ndryshojnë sipas ligjit harmonik: dhe = U t  kosinus ωt.

Ashtu si në rastin e rrymës së drejtpërdrejtë, vlera e menjëhershme e rrymës është në proporcion me vlerën momentale të tensionit. Prandaj, për të gjetur vlerën momentale të fuqisë aktuale, mund të aplikoni ligjin e Ohmit:

jashtë fazës me luhatje të tensionit.

b) Induktori në qarkun AC.   Përfshirja në mbështjellësin e qarkut AC me induktancë L  manifestuar si një rritje në rezistencën e qark. Kjo shpjegohet me faktin se kur një rrymë alternative është në spirale, e vepron gjithë kohën. d. a. vetë-induksion attenuating aktuale. rezistencë X L,  e cila është shkaktuar nga fenomeni i vetë-induksionit, i quajtur rezistencë induktive. Që nga viti. d. a. vetë-induksioni është më i madh, aq më i madh është induktimi i qarkut dhe sa më shpejt ndryshimet aktuale, rezistenca induktive është drejtpërsëdrejti proporcionale me induktancën e qark L  dhe frekuenca rrethore e rrymës alternative ω: X L = ωL .

Le të përcaktojmë rrymën në qark që përmban spirale, rezistenca aktive e të cilave mund të neglizhohet. Për ta bërë këtë, së pari gjejmë lidhjen midis tensionit në spirale dhe EMF të vetë-induksionit në të. Nëse rezistenca e spirales është zero, atëherë fuqia e fushës elektrike brenda drejtuesit duhet të jetë zero në çdo kohë. Përndryshe, forca aktuale, sipas ligjit të Ohmit, do të ishte pafundësisht e madhe.

Barazia e forcës zero të fushës është e mundur për shkak të intensitetit të fushës elektrike të vorbullës E i,  të gjeneruara nga një fushë magnetike alternative, në secilën pikë është e barabartë me magnitudë dhe e kundërta në drejtim të intensitetit të fushës Kulombit E për të,  të gjeneruara në dirigjent nga akuzat e vendosura në terminalet e burimit dhe në telat e qarkut.

Nga barazia E i = -E deri  kjo rrjedh nga ajo punë specifike të fushës së vorbullës  (dmth. vetë-nxitur emf e i) është e barabartë në madhësi dhe e kundërta në shenjë të punës specifike të fushës Kulombit. Duke pasur parasysh se puna specifike e fushës Kulombit është e barabartë me tensionin në skajet e spirales, mund të shkruajmë: e i = - dhe.

Kur ndryshon aktuale sipas ligjit harmonik unë = Unë m  cosm sin, emf e vetë-induksion është: e i = -Li "= -LωI m cos ωt. Pra si e i = dhe atëherë tension në skajet e spirales është e barabartë me

dhe  = LωI m cos ωt = LωI m sin (ωt + π / 2) = U m sin (ωt + π / 2)

ku u m = LωI m - amplituda e tensionit.

Rrjedhimisht, luhatjet e tensionit në spirale janë përpara në fazën e luhatjes së fuqisë aktuale me π / 2 ose, në mënyrë të barabartë, luhatjet aktuale janë duke mbetur në fazë nga luhatjet e tensionitπ / 2.

Nëse futni emërtimin X L = ωL,atëherë ne marrim   . vlerë X   L, e barabartë me produktin e frekuencës ciklike dhe induktancës, quhet rezistencë induktive. Sipas formulës   , vlera e rrymës lidhet me vlerën e tensionit dhe raportit të rezistencës induktive, të ngjashme me ligjin Ohm për qarkun DC.

Rezistenca induktive varet nga frekuenca ω. Rryma e drejtpërdrejtë nuk "njofton" induktancën e spirales. Kur ω = 0, rezistenca induktive është zero. Më shpejt ndryshimet e tensionit, më shumë emf vetë-detyruar dhe më të vogla amplitudë e tanishme. Duhet të theksohet se tension tension induktor çon aktuale në fazë.

c) Kondensator AC.   Rryma e drejtpërdrejtë nuk kalon përmes kondensatorit, pasi ka një dielektrik mes pllakave të tij. Nëse kondensatori është i përfshirë në qarkun DC, atëherë pas ngarkimit të kondensatorit, rryma në qark do të ndalet.

Le kondensatori duhet të lidhet me qarkun AC. Ngarkuar kondensator (q = CU)  për shkak të një ndryshimi në tension, ajo ndryshon vazhdimisht, prandaj ndryshon rrjedhat aktuale në qark. Fuqia aktuale do të jetë më e madhe, aq më e madhe kapaciteti i kondensatorit dhe aq më shpesh ajo do të rimbushet, dmth sa më e lartë është frekuenca e rrymës alternative.

Rezistenca për shkak të pranisë së kapacitetit elektrik në qarkun AC quhet kapaciteti X me.   Është inversely proporcional me kapacitetin. C  dhe frekuenca rrethore ω: Х с = 1 / ωє.

Le të përcaktojmë se si aktuale ndryshon në kohë në një qark që përmban vetëm një kondensator, nëse rezistenca e telave dhe pllakave të kondensatorit mund të neglizhohet.

Tensioni në kondensator u = q / C është i barabartë me tensionin në skajet e qarkut u = U m cosωt.

Prandaj, q / C = U m cosωt. Ngarkesa e kondensatorit ndryshon sipas ligjit harmonik:

q = CU m cosωt.

Rryma, e cila është një derivat i ngarkuar me kalimin e kohës, është e barabartë me:

i = q "= -U m Cω sin ωt = U m ωC cos (ωt + π / 2).

për këtë arsye, luhatjet aktuale janë përpara në luhatjet e fazës së tensionit në kondensatorin  π / 2.

vlerë X me, kundërt me produktin e frekuencës ciklike të ωC kapaciteti elektrik kondensator, të quajtur kapacitet. Roli i kësaj sasie është i ngjashëm me rolin e rezistencës aktive. R  në ligjin e Ohmit. Vlera e rrymës lidhet me vlerën e tensionit në kondensator në të njëjtën mënyrë si rryma dhe voltazhi për një pjesë të qarkut DC janë të lidhura sipas ligjit të Ohm-it. Kjo na lejon të marrim parasysh vlerën X me  si rezistencë e kondensatorit ndaj rrymës alternative (rezistencë kapacitiv).

Sa më i madh kapaciteti i kondensatorit, aq më i madh është rryma e rimbushjes. Kjo është e lehtë për t'u zbuluar duke rritur ngrohjen e llambës kur rritet kondensatori. Ndërsa rezistenca e një kondensatori në një rrymë të drejtpërdrejtë është pafundësisht e madhe, rezistenca e saj ndaj rrymës së alternuar ka një vlerë të fundme X sec.  Me rritjen e kapacitetit, zvogëlohet. Zbret me frekuencën në rritje ω.

Në përfundim, vërejmë se gjatë një çereku të periudhës kur kondensatori është i ngarkuar me tensionin maksimal, energjia hyn në qark dhe ruhet në kondensator në formën e energjisë elektrike në terren. Në tremujorin tjetër të periudhës, kur kondensatori shkarkohet, kjo energji kthehet në rrjet.

Nga krahasimi i formulave X L = ωL  dhe X me = 1 / ωє  është parë se induktorët. ata janë rezistencë shumë e lartë për frekuencë të lartë aktuale dhe të ulët për frekuencë të ulët aktuale, dhe kapacitoreve - në të kundërtën. induktiv X L  dhe kapacitiv X c  rezistenca quhet reaktive.

d) Ligji i Ohmit për një qark elektrik të rrymës alternative.

Konsideroni tani rastin më të përgjithshëm të një qarku elektrik në të cilin një drejtues me rezistencë aktive është lidhur në seri R  dhe induktancë të ulët, spirale të lartë induktiviteti L  dhe rezistencë të ulët dhe kondensator C

Ne kemi parë se kur ndizet veçmas në një qark rezistencë aktive R,  kapaciteti i kondensatorit C  ose spirale me induktancë L  amplitudë e forcës aktuale përcaktohet respektivisht nga formula:

; ; I m = U m ωC.

Amplitudat e tensioneve në rezistencën aktive, induktori dhe kondensatori janë të lidhura me amplitudën e rrymës: U m = I m R; U m = I m ωL;

Në qarqet DC, voltazhi në skajet e qark është e barabartë me shumën e tensioneve në seksionet individuale të lidhura në seri të qarkut. Megjithatë, nëse matni tensionin që rezulton në qark dhe tensionin në elementet individuale të qarkut, del se voltazhi në qark (vlera efektive) nuk është e barabartë me shumën e tensioneve në elementet individuale. Pse është kështu? Fakti është se luhatjet harmonike të tensionit në pjesë të ndryshme të qarkut janë të zhvendosura në fazë në krahasim me njëri-tjetrin.

Në të vërtetë, rryma në çdo kohë është e njëjtë në të gjitha pjesët e qarkut. Kjo do të thotë se amplitudat dhe fazat e rrymave që rrjedhin nëpër seksionet me rezistencë capacitive, induktive dhe aktive janë të njëjta. Megjithatë, vetëm luhatjet aktive të rezistencës në tension dhe rrymë përputhen në fazë. Në kondensator, luhatjet e tensionit janë duke mbetur në fazë nga oscilacionet aktuale nga π / 2, dhe në spirale të induktancës, luhatjet e tensionit çojnë luhatjet aktuale me π / 2. Nëse e marrim parasysh zhvendosjen e fazës në mes të tensioneve të palosshme, kjo rezulton

Për të arritur këtë barazi, duhet të jetë në gjendje të shtoni oscilimet e tensionit të zhvendosur në fazën relative të njëri-tjetrit. Gjëja më e lehtë për të bërë është të shtoni disa oscillations harmonike duke përdorur diagramet vektoriale.  Ideja e metodës bazohet në dy dispozita mjaft të thjeshta.

Së pari, projeksioni i një vektori me një modulus x m që rrotullohet me një shpejtësi këndore konstante kryen luhatje harmonike: x = x m  cosωt

Së dyti, kur shtohen dy vektorë, projeksioni i vektorit të përgjithshëm është i barabartë me shumën e parashikimeve të vektorëve të shtuar.

Diagrami i vektorit të luhatjeve elektrike në qarkun e treguar në figurë do të na lejojë të marrim raportin midis amplitudës së rrymës në këtë qark dhe amplitudës së tensionit. Meqenëse forca aktuale është e njëjtë në të gjitha seksionet e qarkut, është e përshtatshme të fillohet ndërtimi i diagramit të vektorit me vektorin aktual të fuqisë Unë m. Ky vektor përfaqësohet si një shigjetë horizontale. Tensioni në rezistencën aktive përkon me fazën e amperazhit. Prandaj, vektori U mR, duhet të përputhen në drejtim me vektorin Unë m. Moduli i tij është U mR = I m R

Lëvizjet e tensionit në rezistencën induktive janë përpara luhatjeve të fuqisë aktuale me π / 2, dhe vektori korrespondues U m l  duhet të rrotullohet në krahasim me vektorin Unë m  në π / 2. Moduli i tij është U m L = I m ωL.  Nëse supozojmë se zhvendosja pozitive e fazës korrespondon me rrotullimin e vektorit në drejtim të kundërt, atëherë vektori U m l  duhet të kthehet majtas. (Mund të bëhej, natyrisht, dhe anasjelltas.)

Moduli i tij është U mC =Unë m / ωC. Për të gjetur vektorin e përgjithshëm të tensionit U m  ju duhet të shtoni tre vektorë: 1) U mR 2) U m L 3) U mC

Së pari, është më e përshtatshme të shtoni dy vektorë: U m L dhe U mC

Moduli i kësaj shume është   nëse ωL\u003e 1 / ωє. Ky është rasti i treguar në figurë. Pas kësaj, duke shtuar vektorin ( U m L + U mC)me vektor U mR  merrni një vektor U mduke përshkruar luhatjet e tensionit në rrjet. Sipas teoremës së Pitagorës:

Nga barazia e fundit mund të gjeni lehtë amplitudën e rrymës në qark:

Kështu, për shkak të zhvendosjes së fazës në mes të tensioneve në pjesë të ndryshme të qarkut, impedanca Z   qarku i treguar në figurë shprehet si:

Nga amplitudat e rrymës dhe tensionit, mund të shkoni tek vlerat efektive të këtyre sasive:

Ky është ligji i Ohmit për rrymë alternative në qarkun e treguar në Figurën 43. Vlera e menjëhershme e tanishme ndryshon harmonikisht me kohën:

unë = Unë m cos (ωt + φ),  ku φ është dallimi i fazës në mes të tensionit aktual dhe atij kryesor. Varet nga frekuenca ω dhe parametrat e qarkut R, L, C.

e) Rezonancë në qarkun elektrik. Në studimin e dridhjeve të detyruara mekanike, ne u njohëm me një fenomen të rëndësishëm - rezonancë.  Rezonancë vërehet kur frekuenca natyrore e oscilimit të sistemit përputhet me frekuencën e forcës së jashtme. Me fërkime të ulëta, ndodh një rritje e mprehtë në amplitudën e lëkundjeve të detyruara të shtetit. Koincidenca e ligjeve të lëkundjeve mekanike dhe elektromagnetike na lejon menjëherë të konkludojmë rreth mundësisë së rezonancës në një qark elektrik, nëse ky qark është një qark i lëkundur me një frekuencë të caktuar natyrore të oscilimit.

Amplituda e rrymës me oshilacione të detyruara në qark, që kryhet nën veprimin e një tensioni të jashtëm harmonik të ndryshëm, përcaktohet nga formula:

Në një tension fiks dhe vlera të dhëna të R, L dhe C ,   rryma arrin një maksimum në një frekuencë ω që kënaq lidhjen

Kjo amplitudë është veçanërisht e madhe me të vogla R.  Nga ky ekuacion, ju mund të përcaktoni vlerën e frekuencës ciklike të rrymës alternative në të cilën forca aktuale është maksimale:

Kjo frekuencë përkon me frekuencën e luhatjeve të lira në qark me rezistencë të ulët aktive.

Një rritje e mprehtë në amplitudën e lëkundjeve të detyrueshme të një rryme në një qark të lëkundur me rezistencë të ulët aktive ndodh kur frekuenca e një tensioni të jashtëm të jashtëm përkon me frekuencën natyrore të qarkit oscillues. Ky është fenomen i rezonancës në një qark elektrik oscillator.

Njëkohësisht me një rritje në fuqinë aktuale në rezonancë, tensionet nëpër kondensator dhe induktancë rriten ndjeshëm. Këto stresi bëhen të njëjta dhe shumë herë kalojnë tensionin e jashtëm.

Në fakt,

U m, C, prerë =

  U m, L, prerë =

Tensioni i jashtëm është i lidhur me rrymën e rrymës si vijon:

U m = . nëse U m, C, prerë = U m, L, prerë \u003e\u003e U m

Në rezonancë, zhvendosja e fazës midis rrymës dhe tensionit bëhet zero.

Në të vërtetë, luhatjet e tensionit në spirale dhe kondensator të induktancës ndodhin gjithmonë në antifazë. Amplitudat rezonante të këtyre tensioneve janë të njëjta. Si rezultat, tensionet në spirale dhe kondensator kompensojnë plotësisht njëri-tjetrin. ,   dhe rënia e tensionit ndodh vetëm në rezistencën aktive.

Zhvendosja e barabartë zero e fazës midis tensionit dhe rrymës në rezonancë siguron kushte optimale për rrjedhën e energjisë nga burimi i tensionit të alternuar në qark. Këtu është një analogji e plotë me oscilimet mekanike: në rezonancë, forca e jashtme (analoge e tensionit në qark) përkon në fazën me shpejtësi (analoge të rrymës).