Гол ялгаа – Эсэргүүцэл ба урвал
Цахилгаан эд анги болох резистор, индуктор, конденсаторууд нь тэдгээрээр дамжин өнгөрөх гүйдэлд ямар нэгэн саад тотгор учруулдаг. Эсэргүүцэл нь шууд гүйдэл ба хувьсах гүйдлийн аль алинд нь хариу үйлдэл үзүүлдэг бол индуктор ба конденсатор нь зөвхөн гүйдлийн өөрчлөлт эсвэл хувьсах гүйдлийн өөрчлөлтөд хариу үйлдэл үзүүлдэг. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн гүйдлийн энэ саадыг цахилгаан эсэргүүцэл (Z) гэж нэрлэдэг. Эсэргүүцэл нь математик шинжилгээний цогц утга юм. Энэ цогцолбор тооны бодит хэсгийг эсэргүүцэл (R) гэж нэрлэдэг бөгөөд зөвхөн цэвэр резисторууд эсэргүүцэлтэй байдаг. Тохиромжтой конденсатор ба индукторууд нь реактив (X) гэж нэрлэгддэг эсэргүүцлийн төсөөллийн хэсэгт хувь нэмэр оруулдаг. Тиймээс эсэргүүцэл ба урвалын хоорондох гол ялгаа нь эсэргүүцэл нь бүрэлдэхүүн хэсгийн эсэргүүцлийн бодит хэсэг, харин урвал нь бүрэлдэхүүн хэсгийн эсэргүүцлийн төсөөллийн хэсэг юм. RLC хэлхээн дэх эдгээр гурван бүрэлдэхүүн хэсгийн хослол нь одоогийн зам дээр эсэргүүцэл үүсгэдэг.
Эсэргүүцэл гэж юу вэ?
Эсэргүүцэл нь дамжуулагчаар гүйдэл явуулахад хүчдэлд учирч буй саад юм. Хэрэв их хэмжээний гүйдэл хөдөлгөх гэж байгаа бол дамжуулагчийн төгсгөлд өгөх хүчдэл өндөр байх ёстой. Өөрөөр хэлбэл, хэрэглэсэн хүчдэл (V) нь Ом-ын хуульд заасны дагуу дамжуулагчаар дамжин өнгөрөх гүйдэл (I) -тэй пропорциональ байх ёстой; Энэ пропорциональ байдлын тогтмол нь дамжуулагчийн эсэргүүцэл (R) юм.
V=I X R
Гүйдэл тогтмол эсвэл өөрчлөгдөж байгаа эсэхээс үл хамааран дамжуулагчийн эсэргүүцэл ижил байна. Хувьсах гүйдлийн хувьд эсэргүүцлийг агшин зуурын хүчдэл ба гүйдэл бүхий Ом-ийн хуулийг ашиглан тооцоолж болно. Омоор (Ω) хэмжсэн эсэргүүцэл нь дамжуулагчийн эсэргүүцэл (ρ), урт (l) ба хөндлөн огтлолын талбайгаас (A) хамаарна, энд,
Эсэргүүцэл нь дамжуулагчийн температураас мөн хамаарна, учир нь эсэргүүцэл нь температураас хамааран дараах байдлаар өөрчлөгддөг. Энд ρ 0 стандарт температурт заасан эсэргүүцлийг T0 ихэвчлэн өрөөний температур, α нь эсэргүүцлийн температурын коэффициент:
Цэвэр эсэргүүцэлтэй төхөөрөмжийн хувьд цахилгаан зарцуулалтыг I2 x R-ийн үржвэрээр тооцдог. Бүтээгдэхүүний бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь бодит утга учир зарцуулсан эрчим хүч эсэргүүцэх замаар жинхэнэ хүч болно. Тиймээс хамгийн тохиромжтой эсэргүүцэлд нийлүүлсэн хүчийг бүрэн ашигладаг.
Reactance гэж юу вэ?
Урвалын урвал гэдэг нь математикийн контекст дахь төсөөллийн нэр томъёо юм. Энэ нь цахилгаан хэлхээн дэх эсэргүүцлийн ижил ойлголттой бөгөөд ижил Ом (Ом) нэгжийг хуваалцдаг. Гүйдлийн өөрчлөлтийн үед реактив нь зөвхөн индуктор ба конденсаторуудад тохиолддог. Тиймээс реактив нь индуктор эсвэл конденсатороор дамжих хувьсах гүйдлийн давтамжаас хамаарна.
Конденсаторын хувьд конденсаторын хүчдэл эх үүсвэртэй таарах хүртэл хоёр терминал дээр хүчдэл өгөхөд цэнэг хуримтлагддаг. Хэрэв хэрэглэсэн хүчдэл нь хувьсах гүйдлийн эх үүсвэртэй бол хуримтлагдсан цэнэгийг хүчдэлийн сөрөг мөчлөгт эх үүсвэр рүү буцаана. Цэнэглэх, цэнэглэх хугацаа өөрчлөгдөхгүй тул давтамж ихсэх тусам конденсаторт богино хугацаанд хадгалагдах цэнэгийн хэмжээ бага байх болно. Үүний үр дүнд хэлхээний гүйдлийн урсгалын конденсаторын эсэргүүцэл нь давтамж нэмэгдэхэд бага байх болно. Өөрөөр хэлбэл конденсаторын урвал нь хувьсах гүйдлийн өнцгийн давтамжтай (ω) урвуу хамааралтай байна. Тиймээс багтаамжийн урвалыггэж тодорхойлсон.
C нь конденсаторын багтаамж, f нь Герц дэх давтамж юм. Гэсэн хэдий ч конденсаторын эсэргүүцэл нь сөрөг тоо юм. Тиймээс конденсаторын эсэргүүцэл нь Z=– i / 2 π fC байна. Хамгийн тохиромжтой конденсатор нь зөвхөн урвалын хүчин чадалтай холбоотой.
Нөгөөтэйгүүр, ороомог нь түүгээр дамжих цахилгаан хөдөлгөгч хүчийг (EMF) үүсгэснээр гүйдлийн өөрчлөлтийг эсэргүүцдэг. Энэ emf нь хувьсах гүйдлийн тэжээлийн давтамжтай пропорциональ бөгөөд түүний эсэргүүцэл нь индуктив урвал болох давтамжтай пропорциональ байна.
Индуктив урвал нь эерэг утга юм. Иймээс идеал индукторын эсэргүүцэл нь Z=i2 π fL байх болно. Гэсэн хэдий ч бүх практик хэлхээнүүд нь эсэргүүцэлээс бүрддэг бөгөөд эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг практик хэлхээнд эсэргүүцэл гэж үздэг гэдгийг үргэлж анхаарах хэрэгтэй.
Индуктор ба конденсаторын гүйдлийн өөрчлөлтийг эсэргүүцсэний үр дүнд түүн дээрх хүчдэлийн өөрчлөлт нь гүйдлийн өөрчлөлтөөс өөр хэв маягтай байх болно. Энэ нь хувьсах гүйдлийн фаз нь хувьсах гүйдлийн фазаас ялгаатай гэсэн үг юм. Индуктив урвалын улмаас одоогийн өөрчлөлт нь одоогийн фаз тэргүүлж байгаа багтаамжийн урвалаас ялгаатай нь хүчдэлийн фазаас хоцрогдолтой байдаг. Тохиромжтой бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд энэ хар тугалга болон хоцрогдол нь 90 градусын хэмжээтэй байна.
Зураг 01: Конденсатор ба ороомгийн хүчдэл-гүйдлийн фазын хамаарал.
Хувьсах гүйдлийн хэлхээн дэх гүйдэл ба хүчдэлийн энэхүү өөрчлөлтийг фазор диаграмм ашиглан шинжилдэг. Гүйдэл ба хүчдэлийн фазын зөрүүгээс болж реактив хэлхээнд нийлүүлж буй хүчийг хэлхээнд бүрэн зарцуулдаггүй. Хүчдэл эерэг, гүйдэл сөрөг байх үед (дээрх диаграмм дахь цаг=0 гэх мэт) нийлүүлсэн эрчим хүчний зарим хэсгийг эх үүсвэр рүү буцаана. Цахилгаан системд хүчдэл ба гүйдлийн фазын хоорондох ϴ градусын зөрүүний хувьд cos(ϴ)-ийг системийн чадлын хүчин зүйл гэж нэрлэдэг. Энэхүү чадлын хүчин зүйл нь системийг үр ашигтай ажиллуулах боломжийг олгодог тул цахилгаан системд хянах чухал шинж чанар юм. Системийн хамгийн их хүчийг ашиглахын тулд чадлын коэффициентийг ϴ=0 буюу бараг тэг болгох замаар хадгалах ёстой. Цахилгаан систем дэх ачааллын ихэнх хэсэг нь индуктив ачаалал (хөдөлгүүр гэх мэт) байдаг тул чадлын хүчин зүйлийг засахад конденсаторын банкуудыг ашигладаг.
Эсэргүүцэл ба урвалын ялгаа нь юу вэ?
Эсэргүүцэл ба урвал |
|
| Эсэргүүцэл гэдэг нь дамжуулагчийн тогтмол буюу хувьсах гүйдлийн эсрэг эсэргүүцэл юм. Энэ нь бүрэлдэхүүн хэсгийн эсэргүүцлийн бодит хэсэг юм. | Reactance нь индуктор эсвэл конденсатор дахь хувьсах гүйдлийн эсрэг үйлдэл юм. Урвалын эсэргүүцэл нь эсэргүүцлийн төсөөллийн хэсэг юм. |
| Хараат байдал | |
| Эсэргүүцэл нь дамжуулагчийн хэмжээс, эсэргүүцэл, температураас хамаарна. Хувьсах гүйдлийн хүчдэлийн давтамжаас болж өөрчлөгдөхгүй. | Урвалын чадвар нь хувьсах гүйдлийн давтамжаас хамаарна. Индукторын хувьд энэ нь пропорциональ, конденсаторын хувьд давтамжтай урвуу пропорциональ байна. |
| Үе шат | |
| Резистороор дамжих хүчдэл ба гүйдлийн фаз ижил байна; өөрөөр хэлбэл фазын зөрүү тэг байна. | Индуктив урвалын улмаас одоогийн өөрчлөлт нь хүчдэлийн фазаас хоцрогдолтой байна. Capacitive урвалын хувьд гүйдэл тэргүүлж байна. Тохиромжтой нөхцөлд фазын зөрүү 90 градус байна. |
| Power | |
| Эсэргүүцэлээс үүдэлтэй цахилгаан зарцуулалт нь бодит хүч бөгөөд хүчдэл ба гүйдлийн үржвэр юм. | Учирсан эсвэл урсах гүйдлийн улмаас реактив төхөөрөмжид нийлүүлсэн хүчийг төхөөрөмж бүрэн зарцуулаагүй байна. |
Хураангуй – Эсэргүүцэл ба урвал
Цахилгаан эд анги болох резистор, конденсатор, ороомог зэрэг нь тэдгээрээр гүйх гүйдэлд саад тотгор учруулдаг бөгөөд энэ нь нарийн төвөгтэй утга юм. Цэвэр резисторууд нь эсэргүүцэл гэж нэрлэгддэг бодит үнэ цэнэтэй эсэргүүцэлтэй байдаг бол хамгийн тохиромжтой индукторууд ба хамгийн тохиромжтой конденсаторууд нь реактив гэж нэрлэгддэг төсөөллийн үнэ цэнэтэй эсэргүүцэлтэй байдаг. Эсэргүүцэл нь шууд гүйдлийн болон хувьсах гүйдлийн аль алинд нь тохиолддог боловч реактив нь зөвхөн хувьсах гүйдэлд тохиолддог тул бүрэлдэхүүн хэсгийн гүйдлийг өөрчлөхөд сөрөг нөлөө үзүүлдэг. Эсэргүүцэл нь хувьсах гүйдлийн давтамжаас хамааралгүй боловч реактив хувьсах гүйдлийн давтамжаас хамааран өөрчлөгддөг. Урвалын урвал нь одоогийн фаз ба хүчдэлийн фазын хооронд фазын зөрүүг үүсгэдэг. Энэ бол эсэргүүцэл ба урвалын ялгаа юм.
Эсэргүүцэл ба урвалын PDF хувилбарыг татаж авах
Та энэ нийтлэлийн PDF хувилбарыг татаж аваад офлайн зорилгоор ашиглах боломжтой. PDF хувилбарыг эндээс татаж авна уу. Эсэргүүцэл ба урвалын ялгаа
