Resistència activa i reactiva, triangle de resistència
Activitat i reactivitat
La resistència que proporcionen les passades i els consumidors en circuits de corrent continu s'anomena resistència ohmica.
Si s'inclou algun cable al circuit de CA, resulta que la seva resistència serà lleugerament superior a la del circuit de CC. Això es deu a un fenomen anomenat efecte pell (efecte superficial).
La seva essència és la següent. Quan un corrent altern flueix a través d'un cable, hi ha un camp magnètic altern al seu interior, que creua el cable. Les línies magnètiques de força d'aquest camp indueixen un EMF en el conductor, però, no serà el mateix en diferents punts de la secció transversal del conductor: més cap al centre de la secció transversal, i menys cap a la perifèria.
Això es deu al fet que els punts situats més a prop del centre estan travessats per un gran nombre de línies de força. Sota l'acció d'aquest EMF, el corrent altern no es distribuirà uniformement per tota la secció del conductor, sinó més a prop de la seva superfície.
Això equival a reduir la secció útil del conductor i, per tant, augmentar la seva resistència al corrent altern. Per exemple, un cable de coure d'1 km de llarg i 4 mm de diàmetre resisteix: DC — 1,86 ohms, AC 800 Hz — 1,87 ohms, AC 10.000 Hz — 2,90 ohms.
La resistència que ofereix un conductor a un corrent altern que el travessa s'anomena resistència activa.
Si algun consumidor no conté inductància i capacitat (bombeta incandescent, dispositiu de calefacció), també serà una resistència de CA activa.
Resistència activa: una magnitud física que caracteritza la resistència d'un circuit elèctric (o la seva àrea) al corrent elèctric a causa de transformacions irreversibles d'energia elèctrica en altres formes (principalment calor). Expressat en ohms.
La resistència activa depèn de Freqüència CAaugmenta amb el seu augment.
No obstant això, molts consumidors tenen propietats inductives i capacitives quan el corrent altern passa a través d'ells. Aquests consumidors inclouen transformadors, bobines, electroimants, condensadors, diferents tipus de cables i molts altres.
En passar per ells corrent altern cal tenir en compte no només l'actiu, sinó també la reactivitat a causa de la presència de propietats inductives i capacitives en el consumidor.
Se sap que si el corrent continu que passa per cada bobina s'interromp i es tanca, al mateix temps que canvia el corrent, també canviarà el flux magnètic dins de la bobina, com a resultat de la qual cosa es produirà un EMF d'autoinducció. en ell.
El mateix s'observarà a la bobina inclosa en el circuit de CA, amb l'única diferència que el toc està canviant contínuament tant en magnitud com en i a. Per tant, la magnitud del flux magnètic que penetra a la bobina canviarà i induirà contínuament EMF d'autoinducció.
Però la direcció de la fem d'autoinducció sempre és tal que s'oposa al canvi de corrent. Així, a mesura que augmenta el corrent a la bobina, l'EMF autoinduït tendirà a frenar l'augment del corrent, i a mesura que el corrent disminueixi, per contra, tendirà a mantenir el corrent de fuga.
Es dedueix que la FEM d'autoinducció que es produeix a la bobina (conductor) inclosa en el circuit de corrent altern sempre actuarà en contra del corrent, alentint els seus canvis. En altres paraules, la FEM d'autoinducció es pot considerar com una resistència addicional que, juntament amb la resistència activa de la bobina, contraresta el corrent altern que passa per la bobina.
La resistència que ofereix la fem a un corrent altern per autoinducció s'anomena resistència inductiva.
La resistència inductiva serà com més gran sigui la inductància de l'usuari (circuit) i més gran sigui la freqüència del corrent altern. Aquesta resistència s'expressa amb la fórmula xl = ωL, on xl és la resistència inductiva en ohms; L — inductància en henry (gn); ω — freqüència angular, on f — freqüència actual).
A més de la resistència inductiva, hi ha capacitat, tant per la presència de capacitat als cables i bobines com per la inclusió de condensadors en el circuit de CA en alguns casos.A mesura que augmenten la capacitat C del consumidor (circuit) i la freqüència angular del corrent, la resistència capacitiva disminueix.
La resistència capacitiva és igual a xc = 1 / ωC, on xc — resistència capacitiva en ohms, ω — freqüència angular, C — capacitat del consumidor en farads.
Llegeix més sobre això aquí: Reactància en enginyeria elèctrica
Triangle de resistència
Considereu un circuit la resistència de l'element actiu r, la inductància L i la capacitat C.
Arròs. 1. Circuit de CA amb resistència, inductor i condensador.
La impedància d'aquest circuit és z = √r2+ (хl — xc)2) = √r2 + х2)
Gràficament, aquesta expressió es pot representar en forma de l'anomenat triangle de resistència.
Fig. 2. Triangle de resistència
La hipotenusa del triangle de resistència representa la resistència total del circuit, les potes: resistència activa i reactiva.
Si una de les resistències del circuit és (activa o reactiva), per exemple, 10 vegades o més menys que l'altra, es pot descuidar la més petita, cosa que es pot comprovar fàcilment mitjançant càlcul directe.