Jedan od poznatih zakona povezanih s električnom energijom je 'Ohmov zakon'. Ohmov zakon daje empirijski odnos koji opisuje provodljivost raznih elektroprovodljivih materijala. Prema ovom zakonu, struja koja teče u vodiču izravno je proporcionalna naponu na vodiču, s otporom kao konstantom proporcionalnosti. Ovdje su jedinice struje Ampere, jedinice napona su date u voltima, a jedinice otpora su Ohmi. U fizici se ovaj zakon obično koristi i za upućivanje na različite generalizacije zakona, kao što je u vektorskom obliku u elektromagnetici. Slično tome, kada radite s AC prigušnice , koristi se zakon oma, gdje se otpor naziva 'Induktivni reaktant' umjesto 'otpor'.
Što je induktivna reaktancija?
Kada se na induktor nanese napon, kroz krug induktora inducira se struja. Međutim, ta se struja ne generira odmah, već raste brzinom koja je određena samoinduciranim vrijednostima induktora. Inducirana struja ograničena je otpornim elementima u namotima induktivne zavojnice. Ovdje količina otpora ovisi o omjeru primijenjenog napona i inducirane struje, kao što je spomenuto u Ohmovu zakonu.
Donja slika je krug induktora koji se koristi za izračunavanje induktivne reaktancije.
Induktivno-reaktancija
Međutim, kada je prigušnica spojena na izmjenični krug, struja se ponaša drugačije. Ovdje se koristi sinusna opskrba. Stoga se javlja fazna razlika između valnog oblika napona i struje. Sada, kada se za induktivnu zavojnicu koristi napajanje izmjeničnom strujom, uz induktivitet zavojnice, struja se također mora suočiti s protivljenjem frekvencije izmjeničnog vala. Ovaj otpor s kojim se suočava struja u induktoru dok je spojen u izmjeničnom krugu naziva se 'induktivni otpor'.
Razlika između induktivnosti i reaktancije
Induktivnost je sposobnost materijala da u njemu inducira napon kada u njemu postoji promjena strujnog toka. Simbol za induktivnost je 'L'. Dok, reaktancija je svojstvo električnih materijala koje se suprotstavlja promjeni struje. Jedinice reaktancije su 'Ohmove' i označava se simbolom 'X' kako bi se razlikovao od normalnog otpora.
Reaktancija djeluje slično kao električni otpor ali za razliku od otpora, reaktancija ne odvodi snagu kao toplinu. Umjesto toga, on energiju pohranjuje kao vrijednost reaktancije i vraća je u krug. Idealni induktor ima nulti otpor, dok idealni otpornik ima nultu reaktanciju.
Izvođenje formule induktivnog reaktanta
Induktivna reaktancija je pojam povezan s izmjeničnim krugovima. Suprotstavlja se protoku struje u izmjeničnim krugovima. U induktivnom krugu izmjenične struje zbog fazne razlike, trenutni valni oblik 'ZAGONA' primijenjeni valni oblik napona za 90 stupnjeva, tj. Ako je valni oblik napona 0 stupnjeva, trenutni valni oblik bit će na -90 stupnjeva.
U induktivnom krugu, prigušnica se postavlja preko opskrbe izmjeničnim naponom. Samoinducirana emf u induktoru povećava se i smanjuje s povećanjem i smanjenjem frekvencije opskrbnog napona. Samoinducirani EMS izravno je proporcionalan brzini promjene struje u indukcijskoj zavojnici. Najveća brzina promjene događa se kada valni oblik napona napajanja prijeđe iz pozitivnog poluciklusa u negativni poluciklus ili obrnuto.
U induktivnom krugu struja zaostaje za naponom. Dakle, ako je napon na 0 stupnjeva, tada će struja biti na -90 stupnjeva s obzirom na napon. Stoga, kada se razmatraju sinusoidni valni oblici, naponski valni oblik VLmože se klasificirati kao sinusni val i valni oblik struje ILkao negativni kosinusni val.
Dakle, struja u točki može se definirati kao:
JaL= Jamaks. grijeh (ωt - 900), φωje u radijanima, a ‘t’ u sekundama
Odnos napona i struje u induktivnom krugu daje vrijednost induktivne reaktancije XL
Dakle, XL= VL/ ILoma = ωL = 2πfL oma
Ovdje je L induktivitet, f frekvencija i 2πf = ω
Iz ovog se izvoda može vidjeti da je induktivna reaktancija izravno proporcionalna frekvenciji 'f' i induktivitetu 'L' induktora. S porastom bilo frekvencije napona ili induktiviteta zavojnice, ukupna reaktancija kruga raste. Kako se frekvencija povećava do beskonačnosti, induktivna reaktancija također se povećava do beskonačnosti djelujući slično otvorenom krugu. Za pad frekvencije na nulu, induktivna reaktancija također se smanjuje na nulu, djelujući slično kratkom spoju.
Simbol
Induktivna reaktansa je otpor s kojim se suočava strujni tok u induktoru pri napajanju izmjeničnim naponom. Njegove su jedinice slične jedinicama otpora. Simbol induktivne reaktancije je „XL“. Kako struja zaostaje za 90 stupnjeva u odnosu na napon prigušnice, tako što se vrijednost za bilo koju količinu može lako izračunati. Ako je napon poznat, negativnim pomakom valnog oblika od 90 stupnjeva može se izvesti trenutni valni oblik.
Primjer
Pogledajmo primjer za izračunavanje induktivne reaktancije.
Prigušnica s induktivitetom 200mH i nultim otporom povezana je preko napona od 150v. Učestalost napajanja naponom je 60Hz. Izračunajte induktivnu reaktanciju i struju koja prolazi kroz induktor
Induktivni reaktanc
xL= 2πfL
= 2π × 50 × 0,20
= 76,08 oma
Trenutno
JaL= VL/ XL
= 150 / 76,08
= 1,97 A
U električnim i elektroničkim krugovima izraz 'reaktancija' redovito se koristi s krugovima induktora i kondenzatora. Povećanje vrijednosti reaktancije u tim krugovima dovodi do smanjenja struje na njima. Induktivna reaktancija dovodi do nestajanja faze napona i struje. U elektroenergetskim sustavima to će ograničiti energetski kapacitet AC vodova. Iako struja još uvijek teče u takvim situacijama, ali dalekovodi će se zagrijati i neće biti efektivnog prijenosa snage. Dakle, važno je pratiti induktivnu reaktansu krugova. Kolika je fazna razlika između valnih oblika napona i struje za krug induktiviteta?
