რა არის აქტიური წინააღმდეგობა. სქემის აქტიური, რეაქტიული და წინაღობა

წინაღობა, ან წინაღობა ახასიათებს სქემის წინააღმდეგობას ცვლადის მიმართ ელექტრო მიმდინარე... ეს მნიშვნელობა იზომება ომებში. წრიული წინაღობის გამოსათვლელად საჭიროა იცოდეთ ყველა აქტიური წინააღმდეგობის (რეზისტორების) მნიშვნელობები და ამ წრეში შეტანილი ყველა ინდუქტორისა და კონდენსატორის წინაღობა და მათი მნიშვნელობები იცვლება იმის მიხედვით, თუ როგორ გადის მიმდინარე სქემა იცვლება. წინაღობის გაანგარიშება შესაძლებელია მარტივი ფორმულის გამოყენებით.

ფორმულები

1. წინაღობა Z \u003d R ან X ლ ან X C (თუ ერთი რამ არის წარმოდგენილი)
2. წინაღობა (სერიული კავშირი) Z \u003d √ (R 2 + X 2) (თუ R და ერთი ტიპი X არსებობს)
3. წინაღობა (სერიული კავშირი) Z \u003d √ (R 2 + (| X L - X C |) 2) (თუ R, X L, X C არსებობს)
4. წინაღობა (ნებისმიერი კავშირი) \u003d R + jX (j არის წარმოსახვითი რიცხვი √ (-1))
5. წინააღმდეგობა R \u003d I / ΔV
6. ინდუქციური წინააღმდეგობა X L \u003d 2πƒL \u003d ωL
7. ტევადობა X C \u003d 1 / 2πƒL \u003d 1 / ωL

ნაბიჯები

Ნაწილი 1

აქტიური და რეაქტიულობის გაანგარიშება

წინაღობა მითითებულია Z სიმბოლოთი და იზომება ომებით (ომები). თქვენ შეგიძლიათ შეაფასოთ წინაღობა ელექტრული წრე ან ცალკეული ნივთი. წინაღობა ახასიათებს მიკროსქემის წინააღმდეგობას ელექტრული დენის მიმართ. არსებობს წინააღმდეგობის ორი ტიპი, რომლებიც ხელს უწყობენ წინაღობას:

• აქტიური წინააღმდეგობა (R) დამოკიდებულია ელემენტის მასალაზე და ფორმაზე. რეზისტორებს აქვთ ყველაზე მაღალი აქტიური წინააღმდეგობა, მაგრამ მიკროსქემის სხვა ელემენტებს ასევე აქვთ დაბალი აქტიური წინააღმდეგობა.
• რე აქტიური წინააღმდეგობა (X) დამოკიდებულია ელექტრომაგნიტური ველის სიდიდეზე. ინდუქტორებსა და კონდენსატორებს აქვთ ყველაზე მაღალი რეაქცია.

1. წინააღმდეგობა ფუნდამენტურია ფიზიკური რაოდენობაომის კანონით აღწერილი: ΔV \u003d I * R. ეს ფორმულა საშუალებას მოგცემთ გამოთვალოთ სამივე სიდიდედან რომელიმე, თუ იცით დანარჩენი ორი. მაგალითად, წინააღმდეგობის გამოსათვლელად, ფორმულა გადაწერე შემდეგნაირად: R \u003d I / ΔV. ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ მულტიმეტრი.

   • ΔV არის ძაბვა (პოტენციური სხვაობა), რომელიც იზომება ვოლტებში (V).
   • I არის მიმდინარე სიძლიერე, იზომება ამპერით (A).
   • R არის წინააღმდეგობა, რომელიც იზომება ომებში (ომებში).

2. რეაქტიული წინააღმდეგობა ხდება მხოლოდ სქემებში ალტერნატიული მიმდინარეობა. აქტიური წინააღმდეგობის მსგავსად, რეაქტიულობა იზომება ომებში (ომებში). რეაქტიულობის ორი ტიპი არსებობს:

   გამოთვალეთ ინდუქციური რეაქცია. ეს წინააღმდეგობა პირდაპირპროპორციულია დენის მიმართულების შეცვლის სიჩქარეზე, ანუ დენის სიხშირეზე. ეს სიხშირე მითითებულია სიმბოლოს სიმბოლოთი და იზომება ჰერცით (Hz). ინდუქციური რეაქციის გაანგარიშების ფორმულა: X L \u003d 2πƒLსადაც L არის ინდუქცია, რომელიც იზომება ჰენრიში (H).

3. გამოთვალეთ ტევადობა. ეს წინააღმდეგობა უკუპროპორციულია დენის მიმართულების შეცვლის სიჩქარეზე, ანუ დენის სიხშირეზე. სიმძლავრის გაანგარიშების ფორმულა: X C \u003d 1 / 2πƒC... C არის კონდენსატორის ტევადობა, იზომება ფარადებში (F).

   • Შენ შეგიძლია .
   • ამ ფორმულის გადაწერა შესაძლებელია შემდეგნაირად: X C \u003d 1 / ωL (იხ. ზემოთ განმარტებები).

Მე -2 ნაწილი

წინაღობის გაანგარიშება

1. თუ წრე მხოლოდ რეზისტორებისგან შედგება, მაშინ წინაღობა გამოითვლება შემდეგნაირად. პირველი გაზომეთ თითოეული რეზისტორის წინააღმდეგობა ან ნახეთ წრიული დიაგრამაზე წინაღობის მნიშვნელობები.

   • თუ რეზისტორები უკავშირდება სერიას, მაშინ მთლიანი წინააღმდეგობა R \u003d R 1 + R 2 + R 3 ...
   • თუ რეზისტორები დაკავშირებულია პარალელურად, მაშინ მთლიანი წინააღმდეგობა R \u003d 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3 ...

2. დაამატე იგივე რეაქციები. თუ წრე შეიცავს მხოლოდ ინდუქტორებს ან მხოლოდ კონდენსატორებს, მაშინ წინაღობა ტოლია რეაქტორული რეზერვების ჯამის. გამოთვალეთ ასე:

   • სერიული კავშირი ხვია: X ჯამური \u003d X L1 + X L2 + ...
   • კონდენსატორების სერიული კავშირი: C საერთო \u003d X C1 + X C2 + ...
   • პარალელური კავშირი ხვია: X ჯამური \u003d 1 / (1 / X L1 + 1 / X L2 ...)
   • კონდენსატორების პარალელური კავშირი: C საერთო \u003d 1 / (1 / X C1 + 1 / X C2 ...)

აქტიური წინააღმდეგობადამოკიდებულია მასალაზე, მონაკვეთზე და ტემპერატურაზე. აქტიური წინააღმდეგობა იწვევს სადენებისა და კაბელების სითბოს დაკარგვას. იგი განისაზღვრება დენის გადამზიდავი მასალისა და მათი კვეთის არეალის მიხედვით.

განასხვავებენ გამტარობის წინააღმდეგობას პირდაპირი მიმდინარე (ომური) და ალტერნატიული მიმდინარეობა (აქტიური). აქტიური წინააღმდეგობა უფრო მეტია, ვიდრე აქტიური ( რ ა\u003e რ ომ) ზედაპირული ეფექტის გამო. კონდუქტორის შიგნით ალტერნატიული მაგნიტური ველი იწვევს საწინააღმდეგო ელექტროძრავის ძალას, რის გამოც მიმდინარეობა გადანაწილებულია კონდუქტორის განივ მონაკვეთზე. მისი ცენტრალური ნაწილიდან დენი გადაადგილებულია ზედაპირზე. ამრიგად, მავთულის ცენტრალურ ნაწილში დენი ნაკლებია ვიდრე ზედაპირზე, ანუ მავთულის წინააღმდეგობა იზრდება ომთან შედარებით. ზედაპირული ეფექტი მკვეთრად იჩენს თავს მაღალი სიხშირის დენებზე, ასევე ფოლადის მავთულხლართებში (ფოლადის მაღალი მაგნიტური გამტარობის გამო).

ფერადი ხაზებისგან, რომლებიც დამზადებულია ფერადი ლითონისგან, სამრეწველო სიხშირეებზე ზედაპირის ეფექტი უმნიშვნელოა. აქედან, რ ა რ ოჰ

ჩვეულებრივ ტემპერატურის რყევების გავლენა რ და დირიჟორი უგულებელყოფილია გათვლებით. გამონაკლისი არის კონდუქტორების თერმული გამოთვლები. წინააღმდეგობის მნიშვნელობის გადაანგარიშება ხორციელდება ფორმულის მიხედვით:

სად რ 20 - აქტიური წინააღმდეგობა 20 ტემპერატურაზე;

მიმდინარე ტემპერატურის მნიშვნელობა.

აქტიური წინააღმდეგობა დამოკიდებულია დირიჟორის მასალზე და განივკვეთზე:

სად ρ –სპეციფიკური წინააღმდეგობა, ომ მმ 2 / კმ;

ლ - გამტარის სიგრძე, კმ;

ვ - კონდუქტორის განივი, მმ 2.

გამტარობის ერთი კილომეტრის წინააღმდეგობას წრფივი წინააღმდეგობა ეწოდება:

სადაც გამტარი მასალის გამტარობაა, კმ S / mm 2.

სპილენძის γ Cu \u003d 53 × 10 -3 კმ S / mm2, ალუმინის γ Al \u003d 31.7 × 10 -3 კმ S / mm2.

პრაქტიკაში, ღირებულება რ 0 განისაზღვრება შესაბამისი ცხრილების შესაბამისად, სადაც ისინი მითითებულია t 0 \u003d 20 0 С.

გამოითვლება ქსელის განყოფილების აქტიური წინააღმდეგობის ღირებულება:

რ= რ 0 × ლ.

ფოლადის ხაზების აქტიური წინააღმდეგობა გაცილებით მაღალია, ვიდრე ომური, ზედაპირული ეფექტის გამო და დამატებითი ზარალის არსებობის გამო ჰისტერეზის (მაგნეტიზაციის შეცვლა) და ფოლადის მბრუნავი დენებისაგან:

რ 0 = რ 0 პოსტი + რ 0 ადო,

სად რ 0 პოსტი - ერთი კილომეტრიანი მავთულის ომური წინააღმდეგობა;

რ 0 დამატება - აქტიური წინააღმდეგობა, რომელიც განისაზღვრება მაგნიტური ველის მონაცვლეობით, რ 0adop \u003d რ 0 ყველაზე ef + რ 0 რეგისტრატორი. + რ 0 ვორტექსი.

ფოლადის კონდუქტორების აქტიური წინააღმდეგობის ცვლილება ნაჩვენებია ნახაზზე 4.1.

დაბალ დენებზე, ინდუქცია პირდაპირპროპორციულია დენისა. აქედან, რ 0 იზრდება. შემდეგ მოდის მაგნიტური გაჯერება: ინდუქცია და რ 0 პრაქტიკულად უცვლელია. დენის შემდგომი ზრდით რ 0 მცირდება ფოლადის მაგნიტური გამტარიანობის შემცირების გამო ( მ).

კონდუქტორის მიერ მასზე გამავალი ალტერნატიული დენის მიმართ გატარებულ წინააღმდეგობას ეწოდება აქტიური წინააღმდეგობა.

თუ რომელიმე მომხმარებელი არ შეიცავს ინდუქციურობას და ტევადობას (ინკანდესენტური ნათურა, გამათბობელი მოწყობილობა), ეს ასევე იქნება აქტიური წინააღმდეგობა ალტერნატიული დენისთვის.

წინააღმდეგობა დამოკიდებულია ალტერნატიული დენის სიხშირეზე, რაც იზრდება მისი ზრდით.

ამასთან, ბევრ მომხმარებელს აქვს ინდუქციური და ტევადობის თვისებები, როდესაც მათში ალტერნატიული მიმდინარეობა გადის. ამ მომხმარებლებში შედის ტრანსფორმატორები, ჩოკები, ელექტრომაგნიტები, კონდენსატორები, სხვადასხვა სახის მავთულები და მრავალი სხვა.

როდესაც მათში ალტერნატიული მიმდინარეობა გადის, საჭიროა გაითვალისწინოთ არა მხოლოდ აქტიური, არამედ ასევე რეაქტიულობამომხმარებელში ინდუქციური და ტევადი თვისებების არსებობის გამო.

აქტიური წინააღმდეგობა განსაზღვრავს წინაღობის რეალურ ნაწილს:

სად არის წინაღობა, არის აქტიური წინააღმდეგობის მნიშვნელობა, არის რეაქციის მნიშვნელობა, არის წარმოსახვითი ერთეული.

აქტიური წინააღმდეგობა - ელექტრული წრედის ან მისი მონაკვეთის წინააღმდეგობა, გამოწვეული ელექტროენერგიის შეუქცევადი გარდაქმნებით სხვა სახის ენერგიად (თერმულ ენერგიად)

რეაქტიულობა - ელექტრო წინააღმდეგობაგამოწვეულია ენერგიის გადაადგილებით ალტერნატიული დენისგან ელექტროზე ან მაგნიტური ველი (და უკან).

რეაქტიულობის მნიშვნელობა შეიძლება გამოიხატოს ინდუქციური და ტევადობის წინააღმდეგობის მნიშვნელობებით:

საერთო რეაქციის მნიშვნელობა

ინდუქციური წინააღმდეგობა () განპირობებულია ელექტროგადამცემი წრის ელემენტში თვითგამორკვევის EMF წარმოქმნით.

ტევადობა ().

აქ არის ციკლური სიხშირე

წინაღობა სქემები ალტერნატიული მიმდინარეობით:

z \u003d

√

r 2 + x 2

=

√

r 2 + (x L −x C) 2

ბილეთის ნომერი 12.

1. 1) შესატყვისი გენერატორი დასატვირთად -oscillator ნათურის აქტიური ექვივალენტური დატვირთვის წინააღმდეგობის საჭირო მნიშვნელობის უზრუნველყოფა, R e, ყველა შესაძლო მნიშვნელობაში შეყვანის წინააღმდეგობა ანტენის მიმწოდებელი, რაც დამოკიდებულია მის ტალღის წინაღობაზე და მოძრავი ტალღის კოეფიციენტზე (KBV)

შესატყვისი (ელექტრონიკაში) მოდის გენერატორის (წყაროს), გადამცემი ხაზის და მიმღების (დატვირთვის) წინააღმდეგობების სწორად არჩევაზე. ხაზში და დატვირთვას შორის იდეალური შესატყვისი (ელექტრონებში) შეიძლება მიღწეულ იქნას, როდესაც ხაზის წინაღობა r ტოლია დატვირთვის წინაღობის Zh \u003d RH + j ХН, ან როდესაც RH \u003d r და XH \u003d 0, სადაც RH არის აქტიური ნაწილი წინაღობა, XH არის მისი რეაქტიული ნაწილი. ამ შემთხვევაში, მოძრავი ტალღის რეჟიმი დადგენილია გადამცემი ხაზით და მათი დამახასიათებელი მდგრადი ტალღების კოეფიციენტი (SWR) უდრის 1-ს. ხაზისთვის ელექტრული ენერგიის უმნიშვნელო დანაკარგებით თანხვედრა და მისი წყალობით ენერგიის ყველაზე ეფექტური გადატანა გენერატორიდან დატვირთვაზე მიიღწევა იმ პირობით, რომ გენერატორის Zr და დატვირთვის ZH წინაღობები რთული კონიუგია, ანუ Zr \u003d Z * H, ან Rr \u003d r \u003d R H \u003d Xr-XH. ამ შემთხვევაში, მიკროსქემის რეაქცია ტოლია ნულის და შეიმჩნევა რეზონანსული პირობები, რაც ხელს უწყობს რადიოტექნიკური სისტემების ეფექტურობის ზრდას (გაუმჯობესებულია სიხშირის დიაპაზონის გამოყენება, იზრდება ხმაურის იმუნიტეტი, იზრდება რადიოსიგნალების სიხშირის დამახინჯება მცირდება და ა.შ.). ხარისხის შესატყვისი შეფასება (ელექტრონიკაში) ხორციელდება ასახვის კოეფიციენტისა და VSWR– ის გაზომვით. პრაქტიკაში, შესატყვისი (ელექტრონიკაში) ოპტიმალურად ითვლება, თუ VSWR არ აღემატება 1,2-1,3-ს საოპერაციო სიხშირის დიაპაზონში (1,05 საზომ ინსტრუმენტებში). ზოგიერთ შემთხვევაში, კოორდინაციის არაპირდაპირი ინდიკატორები (ელექტრონიკაში) შეიძლება იყოს გენერატორის პარამეტრების (სიხშირე, სიმძლავრე, ხმაურის დონე) რეაქცია დატვირთვის ცვლილებებზე, ხაზში ელექტრული ავარიების არსებობა და ხაზის ცალკეული მონაკვეთების გათბობა.

ოპერაციის ამ რეჟიმში მიმღებში გამოიყოფა მაქსიმალური სიმძლავრე, ტოლია წყაროს ენერგიის ნახევრისა. ამ შემთხვევაში, K.P.D. \u003d 0,5. ეს რეჟიმი გამოიყენება წრეების, საკომუნიკაციო მოწყობილობების გაზომვისას.

დიდი სიმძლავრის გადაცემისას, მაღალი ძაბვის ხაზები ელექტროენერგიის გადაცემა, კოორდინირებულ რეჟიმში მუშაობა ჩვეულებრივ დაუშვებელია.

ალტერნატიული დენისთვის იგივე კონდუქტორის წინააღმდეგობა უფრო მეტი იქნება, ვიდრე პირდაპირი.

ეს გამოწვეულია ე.წ. ზედაპირული ეფექტის ფენომენით, რომელიც შედგება იმაში, რომ ალტერნატიული დენი გადაადგილებულია კონდუქტორის ცენტრალური ნაწილიდან პერიფერიულ ფენებში. შედეგად, შიდა ფენებში მიმდინარე სიმკვრივე ნაკლები იქნება, ვიდრე გარეთა. ამრიგად, ალტერნატიული მიმდინარეობით, კონდუქტორის ჯვარი სრულად არ არის გამოყენებული. ამასთან, 50 ჰერცი სიხშირით, პირდაპირი და ალტერნატიული დენებისაგან გამძლეობის სხვაობა უმნიშვნელოა და პრაქტიკულად უგულებელყოფილია.

გამტარის გამტარობას პირდაპირი დენის მიმართ ეწოდება ომი, ხოლო მონაცვლე დენს აქტიური წინააღმდეგობა.

ომიკური და აქტიური წინააღმდეგობა დამოკიდებულია კონდუქტორის მასალაზე (შიდა სტრუქტურაზე), გეომეტრიულ ზომებსა და ტემპერატურაზე. გარდა ამისა, ფოლადის ბირთვით მქონე კოჭებში, წინააღმდეგობის მნიშვნელობაზე გავლენას ახდენს ფოლადის დანაკარგები (შემდგომში თვითგამზადება).

აქტიური წინააღმდეგობები მოიცავს ელექტრო ნათურები ინკანდესენტური, ელექტრული წინააღმდეგობის ღუმელები, სხვადასხვა გამათბობელი მოწყობილობები, რეოსტატები და სადენები ელექტროენერგია თითქმის მთლიანად გადაიქცა სითბოდ.

თუ AC ჩართვა შეიცავს მხოლოდ რეზისტორ R- ს, ინკანდესენტურ ნათურას, ელექტრო გამათბობელს და ა.შ.), რომელსაც აქვს AC სინუსოიდული ძაბვა და (ნახ. 1-5, ა):

მაშინ წრეში მიმდინარე მიმდინარეობა განისაზღვრება ამ წინააღმდეგობის მნიშვნელობით:

სად არის მიმდინარე ამპლიტუდა; მიმდინარე i და ძაბვა და ფაზაშია. როგორც ეს ორივე რაოდენობაა, როგორც ხედავთ, შეიძლება ასახული იყოს დროის (ნახ. 1-5, ბ) და ვექტორული (1-5, გ) დიაგრამებზე. ახლა ჩვენ დავადგენთ, როგორ იცვლება ენერგია ნებისმიერ დროს - მყისიერი ენერგია, რომელიც ახასიათებს ელექტროენერგიის სხვა ტიპის ენერგიად გადაქცევის სიჩქარეს მოცემულ დროს

სადაც IU არის პროდუქტი ეფექტური ღირებულებები მიმდინარე და ძაბვა.

მიღებულიდან გამომდინარეობს, რომ ენერგია პერიოდში რჩება პოზიტიური და pulsates გაორმაგებული სიხშირით. ეს შეიძლება წარმოდგენილი იყოს გრაფიკულად, როგორც ეს ნაჩვენებია 1-6 ნახაზზე. ამ შემთხვევაში ელექტრული ენერგია გარდაიქმნება გარდაიქმნება, მაგალითად, სითბოდ, წრეში დენის მიმართულების მიუხედავად.

მყისიერი სიმძლავრის გარდა, ასევე გამოირჩევა პერიოდის საშუალო სიმძლავრე:

მაგრამ რადგან მეორე ინტეგრალი ნულოვანია, საბოლოოდ გვაქვს:

პერიოდის საშუალო AC ენერგიას აქტიური ენერგია ეწოდება, ხოლო შესაბამის წინააღმდეგობას აქტიური.

საშუალო სიმძლავრე და აქტიური წინააღმდეგობა ასოცირდება ელექტრული ენერგიის სხვა სახის ენერგიად შეუქცევად გარდაქმნასთან. ელექტრული წრის აქტიური წინააღმდეგობა არ შემოიფარგლება მხოლოდ იმით

გამტარების წინააღმდეგობა, რომელშიც ელექტრული ენერგია გარდაიქმნება სითბოდ. ეს კონცეფცია ბევრად უფრო ფართოა, ვინაიდან ელექტრული წრედის საშუალო სიმძლავრე ტოლია ყველა სახის ენერგიის სიმძლავრეების ჯამიდან ელექტრული, წრეში ყველა მონაკვეთში (სითბო, მექანიკა და ა.შ.)

მიღებული ურთიერთობებიდან გამომდინარეობს, რომ

რომელიც წარმოადგენს ომის კანონის მათემატიკურ ჩანაწერს აქტიური წინააღმდეგობის მქონე ალტერნატიული დენის წრეზე.