Αντίσταση και Αντίσταση

Η κύρια διαφορά μεταξύ αντίστασης και σύνθετης αντίστασης είναι ο τρόπος με τον οποίο αντιδρούν στα ρεύματα AC και DC. Η ροή του εναλλασσόμενου ρεύματος διέπεται από σύνθετη αντίσταση, ενώ η ροή εναλλασσόμενου ρεύματος και συνεχούς ρεύματος ελέγχεται από αντίσταση. Η διάκριση μεταξύ αντίστασης και σύνθετης αντίστασης, ο τύπος του κυκλώματος στο οποίο λειτουργούν, τα στοιχεία από τα οποία εξαρτώνται, η σημειογραφία τους, οι πραγματικοί και φανταστικοί αριθμοί, η επίδραση της συχνότητας σε αυτούς, η γωνία φάσης, η απαγωγή ισχύος και η αποθηκευμένη ενέργεια εξηγούνται. εδώ.

Αντίσταση

Η αντίσταση παράγεται σε έναν αγωγό ως αποτέλεσμα της κινητικότητας των ηλεκτρονίων που δημιουργείται από το ιοντικό πλέγμα του υλικού, το οποίο επιτρέπει την ηλεκτρική ενέργεια να μετατραπεί σε θερμότητα. Από την άλλη πλευρά, η ηλεκτρική αντίσταση είναι το πολικό αντίθετο του ρεύματος σταθερής κατάστασης. Κάθε φορά που χρησιμοποιείται ένα σύστημα DC για την έκθεση μιας πλήρους αντίστασης, αυτή ποικίλλει ανάλογα με τη συχνότητα.

Αντίσταση με ημιτονοειδή παροχή

Κάθε φορά που ο διακόπτης βρίσκεται στη θέση Off, τροφοδοτείται μια τάση AC (V) στην αντίσταση (R). Αυτή η τάση είναι ικανή να κινεί ρεύμα. Αυτό το ρεύμα θα αυξάνεται και θα μειώνεται καθώς η κύρια τάση ανεβαίνει και πέφτει με ημιτονοειδές τρόπο. Δεδομένου ότι το φορτίο είναι αντίσταση, η τάση και το ρεύμα θα φτάσουν και τα δύο στη μέγιστη τιμή τους και στη συνέχεια θα επιστρέψουν στο μηδέν ταυτόχρονα, δηλαδή θα ανεβαίνουν και θα πέφτουν ταυτόχρονα, η οποία αναφέρεται ως "σε φάση. ”

Η εξίσωση συχνότητας I(t), όπου I είναι η μέγιστη τιμή ρεύματος και ο συντελεστής γωνίας φάσης, αντιπροσωπεύει το ηλεκτρικό ρεύμα που διέρχεται από την αντίσταση AC καθώς κυμαίνεται σε ημιτονοειδή μορφή με την πάροδο του χρόνου. Για οποιοδήποτε καθορισμένο ρεύμα, όπως το ρεύμα που διαρρέει μια αντίσταση, μπορούμε να το δείξουμε αυτό.

Η μέγιστη τάση ή το μέγιστο στους ακροδέκτες του R μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον νόμο του Ohm ως εξής:

Κατά συνέπεια, το εναλλασσόμενο ρεύμα στην αντίσταση κυμαίνεται με ημιτονοειδές τρόπο γύρω από την εφαρμοζόμενη τάση για ένα δεδομένο σύστημα αντίστασης. Επειδή η βασική συχνότητα είναι η ίδια τόσο για το ρεύμα όσο και για την τάση, οι φάζες τους θα έχουν τις ίδιες τιμές.

Με άλλα λόγια, εάν παρέχεται αντίσταση AC, η τάση και το ρεύμα δεν αλλάζουν φάση. Κατά συνέπεια, το ρεύμα μπορεί να φτάσει τις ελάχιστες, μέγιστες και μηδενικές τιμές όταν η τάση φτάσει τις ελάχιστες, μέγιστες και μηδενικές τιμές στο ημιτονοειδές διάγραμμά της.

Αντίσταση

Η σύνθετη αντίσταση είναι μια λέξη που σημαίνει τα χαρακτηριστικά της χωρητικότητας και της επαγωγής στα ηλεκτρικά κυκλώματα AC. Αυτό το στατιστικό επηρεάζεται επίσης από τη συχνότητα. Η σύνθετη αντίσταση και η αντίδραση συνήθως χρησιμοποιούνται εναλλακτικά και συχνά αναφέρονται ως το ίδιο πράγμα. Είναι ζωτικής σημασίας να κατανοήσουμε ποια αντίδραση σχετίζεται με την αντίσταση που επιβάλλουν οι πυκνωτές και οι επαγωγείς στο διάγραμμα AC, ενώ η σύνθετη αντίσταση αναφέρεται στο άθροισμα της αντίδρασης και της αντίστασης.

Οποιοδήποτε ολόκληρο όργανο κύριου κυκλώματος, συμπεριλαμβανομένης μιας αντίστασης, μπορεί να περιγραφεί μαθηματικά με βάση το ρεύμα και την τάση του, και η τάση σε μια καθαρή ωμική αντίσταση συνδέεται απευθείας με το ρεύμα που τρέχει μέσω αυτού, όπως ορίζεται από το νόμο του Ohm, όπως μπορούμε να δούμε στο τις οδηγίες αντίστασης.

Εμπέδηση μιας αντίστασης

Οι αντιστάσεις στα κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος λειτουργούν παρόμοια με τις αντίστοιχές τους στα κυκλώματα συνεχούς ρεύματος. Η σύνθετη αντίσταση μιας αντίστασης αποτελείται κυρίως από την πραγματική συνιστώσα, που είναι ίση με την αντίσταση της αντίστασης. Κατά συνέπεια, η σύνθετη αντίσταση μιας αντίστασης μπορεί να γραφτεί ως:

Εδώ το Z αντιπροσωπεύει την αντίσταση και το R υποδηλώνει αντίσταση αντίστασης. Μια αντίσταση, εξ ορισμού, δεν έχει αντίδραση και ως εκ τούτου δεν μπορεί να αποθηκεύσει ενέργεια.

Σμπέδηση ενός πυκνωτή

Οι πυκνωτές είναι ηλεκτρονικά εξαρτήματα που προσθέτουν χωρητικότητα σε ένα κύκλωμα. Χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας με τη μορφή ηλεκτρικού πεδίου για σύντομο χρονικό διάστημα. Αν και θεωρητικά έγκυρος, αυτός ο ορισμός σημαίνει λιγότερο για έναν χομπίστα ή ακόμα και για τους περισσότερους μηχανικούς. Στον τομέα του χρόνου, είναι πιθανώς πιο ακριβές να πούμε ότι οι πυκνωτές χρησιμοποιούνται για να καθυστερούν την τάση κατά 90 μοίρες σε σύγκριση με το ρεύμα.

Το ρεύμα του πυκνωτή λέγεται ότι είναι 90 μοίρες μπροστά από την τάση του πυκνωτή. Για την σύνθετη αντίσταση του πυκνωτή, η ακόλουθη εξίσωση χρησιμοποιείται για να εκφράσει αυτό το γεγονός χρησιμοποιώντας μιγαδικούς αριθμούς:

όπου ZC είναι η σύνθετη αντίσταση ενός πυκνωτή, ω είναι η γωνιακή του συχνότητα και C είναι η χωρητικότητά του. Αυτός ο ίδιος ο τύπος εκθέτει μια σειρά από γεγονότα:

Ένας ιδανικός πυκνωτής έχει μηδενική αντίσταση.

Για όλες τις τιμές συχνότητας και χωρητικότητας, η αντίδραση ενός ιδανικού πυκνωτή, και επομένως η σύνθετη αντίστασή του, είναι αρνητική.

Η αποτελεσματική σύνθετη αντίσταση (απόλυτη τιμή) ενός πυκνωτή είναι ανάλογη της συχνότητάς του και πάντα πέφτει με τη συχνότητα για τέλειους πυκνωτές.

Εμπέδηση ενός επαγωγέα

Οι επαγωγείς, από την άλλη πλευρά, είναι εξαρτήματα που προσθέτουν επαγωγή σε ένα κύκλωμα. Χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας με τη μορφή μαγνητικού πεδίου για σύντομο χρονικό διάστημα. Τα πηνία χρησιμοποιούνται για να καθυστερούν το ρεύμα κατά 90 μοίρες στον τομέα του χρόνου σε σύγκριση με την τάση.

Η τάση ενός επαγωγέα είναι 90 μοίρες μπροστά από το ρεύμα του πυκνωτή. Η σύνθετη αντίσταση ενός επαγωγέα υπολογίζεται χρησιμοποιώντας την ακόλουθη εξίσωση:

ZL=jωL

όπου ZL είναι η σύνθετη αντίσταση του επαγωγέα,   είναι η γωνιακή συχνότητα και L είναι η επαγωγή του επαγωγέα. Από αυτόν τον τύπο, μπορούν να εξαχθούν πολλές υποθέσεις:

Ένα τέλειο πηνίο έχει μηδενική αντίσταση.

Για όλες τις τιμές συχνότητας και επαγωγής, η αντίδραση ενός ιδανικού επαγωγέα, και ως εκ τούτου η σύνθετη αντίστασή του, είναι θετική.

Η αποτελεσματική αντίσταση ενός επαγωγέα (απόλυτη τιμή) είναι ανάλογη της συχνότητάς του και για τους ιδανικούς επαγωγείς, αυξάνεται πάντα με τη συχνότητα.

Πράγματα που πρέπει να θυμάστε

Η κύρια διαφορά μεταξύ αντίστασης και σύνθετης αντίστασης είναι ο τρόπος με τον οποίο ανταποκρίνονται σε ρεύματα AC και DC.

Η ροή του εναλλασσόμενου ρεύματος διέπεται από σύνθετη αντίσταση, ενώ η ροή εναλλασσόμενου ρεύματος και συνεχούς ρεύματος ελέγχεται από αντίσταση.

Το εντελώς αντίθετο του ρεύματος σταθερής κατάστασης είναι η ηλεκτρική αντίσταση. Κάθε φορά που χρησιμοποιείται ένα σύστημα DC για να αποκαλύψει μια πλήρη αντίσταση, αυτή ποικίλλει ανάλογα με τη συχνότητα.

Η σύνθετη αντίσταση είναι μια λέξη που σημαίνει τις ιδιότητες της χωρητικότητας και της επαγωγής στα ηλεκτρικά κυκλώματα AC. Η σύνθετη αντίσταση επηρεάζεται από τη συχνότητα.

Κάθε φορά που εισάγεται αντίσταση AC, η τάση και το ρεύμα δεν αλλάζουν φάση. Κατά συνέπεια, το ρεύμα μπορεί να φτάσει τις ελάχιστες, μέγιστες και μηδενικές τιμές όταν η τάση φτάσει τις ελάχιστες, μέγιστες και μηδενικές τιμές στο ημιτονοειδές διάγραμμά της.

Συμπέρασμα

Η κινητικότητα των ηλεκτρονίων που δημιουργείται από το ιοντικό πλέγμα του υλικού προκαλεί αντίσταση σε έναν αγωγό, επιτρέποντας τη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας στη θερμότητα. Οι ιδιότητες της χωρητικότητας και της επαγωγής στα ηλεκτρικά κυκλώματα AC αναφέρονται ως σύνθετη αντίσταση. Η συχνότητα έχει αντίκτυπο και σε αυτό το στατιστικό στοιχείο. Η σύνθετη αντίσταση και η αντίδραση ανταλλάσσονται συχνά και αναφέρονται ως το ίδιο φαινόμενο.