Električni otpor. Električni otpor i vodljivost

>>fizika: Električni otpor

Preuzmite kalendarsko-tematsko planiranje iz fizike, odgovore na testove, zadatke i odgovore za školarce, knjige i udžbenike, kurseve za nastavnike fizike za 9. razred

Sadržaj lekcije beleške sa lekcija podrška okvirnoj prezentaciji lekcija metode ubrzanja interaktivne tehnologije Vježbajte zadaci i vježbe radionice za samotestiranje, obuke, slučajevi, potrage domaća zadaća diskusija pitanja retorička pitanja učenika Ilustracije audio, video i multimedija fotografije, slike, grafike, tabele, dijagrami, humor, anegdote, vicevi, stripovi, parabole, izreke, ukrštene reči, citati Dodaci sažetakačlanci trikovi za radoznale jaslice udžbenici osnovni i dodatni rječnik pojmova ostalo Poboljšanje udžbenika i lekcijaispravljanje grešaka u udžbeniku ažuriranje fragmenta u udžbeniku, elementi inovacije u lekciji, zamjena zastarjelog znanja novim Samo za nastavnike savršene lekcije kalendarski plan za godinu smjernice diskusioni programi Integrisane lekcije

Ako imate ispravke ili prijedloge za ovu lekciju,

Ili električni krug do električne struje.

Električni otpor je definiran kao koeficijent proporcionalnosti R između napona U i DC napajanje I u Ohmovom zakonu za dio strujnog kola.

Jedinica otpora se zove ohm(Ohm) u čast njemačkog naučnika G. Ohma, koji je uveo ovaj koncept u fiziku. Jedan ohm (1 Ohm) je otpor takvog vodiča u kojem, na napon 1 IN struja je jednaka 1 A.

Otpornost.

Otpor homogenog vodiča konstantnog poprečnog presjeka ovisi o materijalu vodiča, njegovoj dužini l i poprečni presjek S i može se odrediti formulom:

Gdje ρ - specifična otpornost tvari od koje je provodnik napravljen.

Specifična otpornost supstance- ovo je fizička veličina koja pokazuje kakav otpor ima provodnik napravljen od ove supstance jedinične dužine i jedinične površine poprečnog presjeka.

Iz formule proizlazi da

Recipročna vrijednost ρ , zvao provodljivost σ :

Pošto je SI jedinica otpora 1 ohm. jedinica površine je 1 m 2, a jedinica za dužinu je 1 m, tada će jedinica otpornosti u SI biti 1 Ohm · m 2 /m, ili 1 Ohm m. SI jedinica provodljivosti je Ohm -1 m -1.

U praksi se površina poprečnog presjeka tankih žica često izražava u kvadratnim milimetrima (mm2). U ovom slučaju, prikladnija jedinica otpornosti je Ohm mm 2 /m. Pošto je 1 mm 2 = 0,000001 m 2, onda je 1 Ohm mm 2 /m = 10 -6 Ohm m. Metali imaju vrlo nisku otpornost - oko (1·10 -2) Ohm·mm 2 /m, dielektrici - 10 15 -10 20 veći.

Ovisnost otpora o temperaturi.

Kako temperatura raste, otpor metala raste. Međutim, postoje legure čija se otpornost gotovo ne mijenja s povećanjem temperature (na primjer, konstantan, manganin, itd.). Otpor elektrolita opada s porastom temperature.

Temperaturni koeficijent otpora provodnika je omjer promjene otpora vodiča kada se zagrije za 1 °C i vrijednosti njegovog otpora na 0 °C:

Ovisnost otpornosti vodiča od temperature izražava se formulom:

Uglavnom α zavisi od temperature, ali ako je raspon temperature mali, onda temperaturni koeficijent može se smatrati konstantnim. Za čiste metale α = (1/273)K -1. Za otopine elektrolita α < 0 . Na primjer, za 10% rastvor kuhinjska so α = -0,02 K -1. Za konstantan (legura bakra i nikla) α = 10 -5 K -1.

Ovisnost otpora provodnika o temperaturi se koristi u otporni termometri.

Fizika je puna pojmova koje je teško zamisliti. Upečatljiv primjer Ovo je tema o struji. Gotovo sve pojave i pojmovi koji se tamo nalaze teško je vidjeti ili zamisliti.

Šta je električni otpor? odakle dolazi? Zašto nastaje napetost? A zašto struja ima snagu? Pitanja su beskrajna. Vrijedi razumjeti sve po redu. I bilo bi dobro početi sa otporom.

Šta se dešava u provodniku kada struja teče kroz njega?

Postoje situacije kada materijal koji ima provodljivu sposobnost završi između dva pola električno polje: pozitivna i negativna. I tada kroz njega teče električna struja. To se očituje u činjenici da slobodni elektroni počinju usmjereno kretanje. Budući da imaju negativan naboj, kreću se u jednom smjeru - u plus. Pitam se u kom pravcu električna struja Uobičajeno je da se označava drugačije - od plusa do minusa.

Tokom svog kretanja, elektroni udaraju u atome materije i prenose im dio svoje energije. Ovo objašnjava da se provodnik priključen na mrežu zagrijava. I sami elektroni usporavaju svoje kretanje. Ali električno polje ih opet ubrzava, pa opet jure ka plusu. Ovaj proces se nastavlja beskonačno sve dok postoji električno polje oko vodiča. Ispostavilo se da su elektroni ti koji doživljavaju otpor električne struje. Odnosno, što više prepreka naiđu, to je veća vrijednost ove vrijednosti.

Šta je električni otpor?

Može se definirati na osnovu dvije pozicije. Prvi se odnosi na formulu za Ohmov zakon. I zvuči ovako: električni otpor je fizička veličina koja se definira kao omjer napona u vodiču i struje koja teče u njemu. Matematička notacija je dato u nastavku.

Drugi se zasniva na svojstvima tijela. Električni otpor provodnika je fizička veličina koja pokazuje sposobnost tijela da električnu energiju pretvara u toplinu. Obje ove izjave su tačne. Samo u školski kurs najčešće se zaustavljaju na prisjećanju prvog. Količina koja se proučava označena je slovom R. Jedinice u kojima se mjeri električni otpor su omi.

Koje formule se mogu koristiti za pronalaženje?

Najpoznatiji slijedi iz Ohmovog zakona za dio kola. Kombinira električnu struju, napon, otpor. izgleda ovako:

Ovo je formula broj 1.
Drugi uzima u obzir da otpor ovisi o parametrima vodiča:
Ova formula je broj 2. Uvodi sljedeću notaciju:

Električna otpornost je fizička veličina koja je jednaka otporu materijala dužine 1 m i površine poprečnog presjeka od 1 m 2.

U tabeli je prikazana sistemska jedinica otpornosti. U realnim situacijama se ne dešava da se poprečni presek meri u kvadratnim metrima. To su gotovo uvijek kvadratni milimetri. Stoga je prikladnije uzeti specifični električni otpor u Ohm * mm 2 / m i zamijeniti površinu u mm 2.

Od čega i kako zavisi otpor?

Prvo, od supstance od koje je napravljen provodnik. Kako više vrijednosti, koji ima električnu otpornost, lošije će provoditi struju.

Drugo, na dužini žice. I ovdje je odnos direktan. Kako se dužina povećava, otpor se povećava.

Treće, debljina. Što je provodnik deblji, to ima manji otpor.

I konačno, četvrto, o temperaturi provodnika. A ovdje sve nije tako jednostavno. Kada su u pitanju metali, njihov električni otpor raste kako se zagrijavaju. Izuzetak su neke posebne legure - njihova se otpornost praktički ne mijenja kada se zagrije. To uključuje: konstantan, niklin i manganin. Kada se tečnosti zagreju, njihov otpor se smanjuje.

Koje vrste otpornika postoje?

Ovo je element koji je uključen u električni krug. Ima vrlo specifičan otpor. To je upravo ono što se koristi u dijagramima. Uobičajeno je podijeliti otpornike na dvije vrste: konstantne i varijabilne. Njihovo ime se odnosi na to da li se njihov otpor može promijeniti. Prva - konstanta - ne dopušta vam da promijenite nazivnu vrijednost otpora na bilo koji način. Ostaje nepromijenjen. Drugi - varijable - omogućavaju prilagođavanje promjenom otpora ovisno o potrebama određenog kruga. U radio elektronici postoji još jedna vrsta - podešavanje. Njihov otpor se mijenja samo u trenutku kada je potrebno podesiti uređaj, a zatim ostaje konstantan.

Kako izgleda otpornik na dijagramima?

Pravougaonik sa dva izlaza sa uskih stranica. Ovo je konstantni otpornik. Ako je na trećoj strani pričvršćena strelica, onda je već promjenjiva. Osim toga, električni otpor otpornika je također prikazan na dijagramima. Upravo unutar ovog pravougaonika. Obično samo brojevi ili sa imenom ako su jako veliki.

Čemu služi izolacija i zašto je treba mjeriti?

Njegova svrha je osigurati električnu sigurnost. Otpor električne izolacije je glavna karakteristika. Ne dozvoljava opasne količine struje da teče kroz ljudsko tijelo.

Postoje četiri vrste izolacije:

radni - njegova svrha je osigurati normalno funkcioniranje opreme, tako da nema uvijek dovoljan nivo zaštite ljudi;
dodatni je dodatak prvom tipu i štiti ljude;
dvostruko kombinira prve dvije vrste izolacije;
ojačana, što je poboljšana vrsta rada, pouzdana je koliko i dodatna.

Svi uređaji koji imaju kućnu namjenu moraju biti opremljeni dvostrukom ili ojačanom izolacijom. Štoviše, mora imati takve karakteristike da izdrži sva mehanička, električna i toplinska opterećenja.

Vremenom izolacija stari i njene performanse se pogoršavaju. Ovo objašnjava zašto je to potrebno redovno preventivni pregled. Njegova svrha je otklanjanje nedostataka, kao i mjerenje njegovog aktivnog otpora. Za to se koristi poseban uređaj - megohmmetar.

Primjeri problema sa rješenjima

Uvjet 1: potrebno je odrediti električni otpor željezne žice koja ima dužinu od 200 m i površinu poprečnog presjeka od 5 mm².

Rješenje. Morate koristiti drugu formulu. Jedino je otpornost u njemu nepoznata. Ali to možete vidjeti u tabeli. To je jednako 0,098 Ohm * mm / m 2. Sada samo trebate zamijeniti vrijednosti u formulu i izračunati:

R = 0,098 * 200 / 5 = 3,92 Ohma.

odgovor: otpor je oko 4 oma.

Uslov 2: izračunajte električni otpor provodnika od aluminijuma ako je njegova dužina 2 km, a površina poprečnog preseka 2,5 mm².

Rješenje. Slično prvom problemu, otpornost je 0,028 Ohm * mm / m 2. Da biste dobili tačan odgovor, morat ćete pretvoriti kilometre u metre: 2 km = 2000 m. Sada možete izračunati:

R = 0,028 * 2000 / 2,5 = 22,4 oma.

Odgovori: R = 22,4 Ohm.

Uvjet 3: Koliko dugo će žica biti potrebna ako njen otpor bude 30 oma? Poznata površina poprečnog presjeka je 0,2 mm², a materijal je nikal.

Rješenje. Iz iste formule otpora možemo dobiti izraz za dužinu žice:

l = (R * S) / ρ. Sve je poznato osim otpora, koji se mora uzeti iz tabele: 0,45 Ohm * mm 2 / m. Nakon zamjene i proračuna, ispada da je l = 13,33 m.

odgovor: približna dužina je 13 m.

Uslov 4: odrediti materijal od kojeg je napravljen otpornik, ako je njegova dužina 40 m, otpor je 16 Ohma, poprečni presjek je 0,5 mm².

Rješenje. Slično trećem problemu, formula za otpor je izražena:

ρ = (R * S) / l. Zamjena vrijednosti i proračuni daju sljedeći rezultat: ρ = 0,2 Ohm * mm 2 / m. Ova vrijednost otpornost je tipična za olovo.

Odgovori: olovo.

Ohmov zakon je osnovni zakon električnih kola. Istovremeno nam omogućava da objasnimo mnoge prirodne pojave. Na primjer, možete razumjeti zašto struja ne "pogodi" ptice koje sjede na žicama. Za fiziku je Ohmov zakon izuzetno značajan. Bez njegovog znanja bilo bi nemoguće stvoriti stabilna električna kola ili uopšte ne bi bilo elektronike.

Zavisnost I = I(U) i njeno značenje

Istorija otkrića otpornosti materijala direktno je povezana sa strujno-naponskom karakteristikom. Šta je to? Uzmimo krug s konstantnom električnom strujom i razmotrimo bilo koji od njegovih elemenata: lampu, plinsku cijev, metalni provodnik, tikvicu za elektrolit itd.

Promjenom napona U (često označenog kao V) koji se dovodi na dotični element, pratit ćemo promjenu jačine struje (I) koja prolazi kroz njega. Kao rezultat, dobijamo zavisnost oblika I = I (U), koja se naziva "volt-amperska karakteristika elementa" i direktni je pokazatelj njegovih električnih svojstava.

Strujno-naponska karakteristika može izgledati drugačije za različite elemente. Njegov najjednostavniji oblik dobija se ispitivanjem metalnog provodnika, što je uradio Georg Ohm (1789 - 1854).

Strujna-naponska karakteristika je linearna veza. Stoga je njegov graf prava linija.

Zakon u jednostavnoj formi

Omove studije o strujno-naponskim karakteristikama vodiča pokazale su da je jačina struje unutar metalnog vodiča proporcionalna razlici potencijala na njegovim krajevima (I ~ U) i obrnuto proporcionalna određenom koeficijentu, odnosno I ~ 1/R. Ovaj koeficijent je postao poznat kao "otpor provodnika", a jedinica mjerenja električnog otpora je Ohm ili V/A.

Još jedna stvar vrijedna pažnje je ovo. Ohmov zakon se često koristi za izračunavanje otpora u krugovima.

Izjava zakona

Ohmov zakon kaže da je jačina struje (I) jednog dijela kola proporcionalna naponu u ovom dijelu i obrnuto proporcionalna njegovom otporu.

Treba napomenuti da u ovom obliku zakon ostaje istinit samo za homogeni dio lanca. Homogen je onaj dio električnog kola koji ne sadrži izvor struje. Kako koristiti Ohmov zakon u nehomogenom kolu bit će razmotreno u nastavku.

Kasnije je eksperimentalno utvrđeno da zakon ostaje važeći za otopine elektrolita u električnom kolu.

Fizičko značenje otpora

Otpor je svojstvo materijala, supstanci ili medija koji sprečavaju prolaz električne struje. Kvantitativno, otpor od 1 oma znači da je provodnik s naponom od 1 V na svojim krajevima sposoban proći električnu struju od 1 A.

Električna otpornost

Eksperimentalno je utvrđeno da otpor električne struje vodiča zavisi od njegovih dimenzija: dužine, širine, visine. I na njegov oblik (sfera, cilindar) i materijal od kojeg je napravljen. Dakle, formula za otpornost, na primjer, homogenog cilindričnog vodiča će biti: R = p*l/S.

Ako u ovoj formuli stavimo s = 1 m 2 i l = 1 m, tada će R biti numerički jednako p. Odavde se izračunava jedinica mjere za koeficijent otpornosti provodnika u SI - to je Ohm*m.

U formuli otpornosti, p je koeficijent otpora određen pomoću hemijska svojstva materijal od kojeg je napravljen provodnik.

Da bismo razmotrili diferencijalni oblik Ohmovog zakona, potrebno je razmotriti još nekoliko koncepata.

Kao što je poznato, električna struja je strogo uređeno kretanje bilo koje nabijene čestice. Na primjer, u metalima su nosioci struje elektroni, au provodnim plinovima ioni.

Uzmimo trivijalni slučaj kada su svi nosioci struje homogeni - metalni provodnik. Odaberimo mentalno beskonačno mali volumen u ovom provodniku i označimo sa u prosječnu (drift, uređenu) brzinu elektrona u ovoj zapremini. Zatim, neka n označava koncentraciju nosilaca struje po jedinici volumena.

Sada nacrtajmo beskonačno malu površinu dS okomitu na vektor u i konstruirajmo beskonačno mali cilindar sa visinom u*dt duž brzine, gdje dt označava vrijeme tokom kojeg će svi nosioci struje koji se nalaze u zapremini koja se razmatra proći kroz površinu dS .

U ovom slučaju, elektroni će prenijeti naboj kroz površinu jednaku q = n*e*u*dS*dt, gdje je e naboj elektrona. Dakle, gustina električne struje je vektor j = n*e*u, koji označava količinu naelektrisanja prenešenog u jedinici vremena kroz jediničnu površinu.

Jedna od prednosti diferencijalne definicije Ohmovog zakona je to što je često moguće učiniti bez izračunavanja otpora.

Električno punjenje. Jačina električnog polja

Jačina polja, zajedno sa električnim nabojem, osnovni je parametar u teoriji elektriciteta. Štoviše, kvantitativna ideja o njima može se dobiti iz jednostavnih eksperimenata dostupnih školarcima.

Radi jednostavnosti zaključivanja, razmotrićemo elektrostatičko polje. Ovo je električno polje koje se ne mijenja tokom vremena. Takvo polje mogu stvoriti stacionarni električni naboji.

Za naše potrebe neophodna je i probna naplata. Koristićemo naelektrisano telo kao ono – toliko malo da nije u stanju da izazove bilo kakve smetnje (preraspodelu naelektrisanja) u okolnim objektima.

Razmotrimo redom dva uzeta probna naboja, uzastopno postavljena u jednoj tački prostora pod uticajem elektrostatičko polje. Ispostavilo se da će optužbe tokom vremena biti podložne njegovom stalnom uticaju. Neka su F 1 i F 2 sile koje djeluju na naboje.

Kao rezultat generalizacije eksperimentalnih podataka, utvrđeno je da su sile F 1 i F 2 usmjerene ili u jednom ili u suprotnim smjerovima, a njihov omjer F 1 / F 2 je neovisan o tački u prostoru gdje su probni naboji bili naizmjenično postavljeni. Shodno tome, odnos F 1 / F 2 je karakteristika isključivo samih naelektrisanja i ni na koji način ne zavisi od polja.

Otvaranje ovu činjenicu omogućio je karakterizaciju naelektrisanja tijela i kasnije je nazvan električnim nabojem. Dakle, po definiciji, ispada q 1 /q 2 = F 1 /F 2, gdje su q 1 i q 2 veličina naboja postavljenih u jednoj tački polja, a F 1 i F 2 su sile koje djeluju na optužbe sa terena.

Iz sličnih razmatranja eksperimentalno su utvrđeni naboji različitih čestica. Uvjetnim stavljanjem u omjer jednog od probnih naboja jednakim jednom, možete izračunati vrijednost drugog naboja mjerenjem omjera F 1 / F 2.

Bilo koje električno polje može se okarakterisati kroz poznati naboj. Dakle, sila koja djeluje na jedinično probno naelektrisanje u mirovanju naziva se jakost električnog polja i označava se sa E. Iz definicije naelektrisanja nalazimo da vektor jačine ima sljedeći oblik: E = F/q.

Odnos između vektora j i E. Drugi oblik Ohmovog zakona

Također imajte na umu da se definicija otpornosti cilindra može generalizirati na žice koje se sastoje od istog materijala. U ovom slučaju, površina poprečnog presjeka iz formule otpornosti bit će jednaka poprečnom presjeku žice, a l - njenoj dužini.

Električni otpor odnosi se na bilo koju opoziciju koja detektuje struju koja teče kroz zatvoreni krug, slabeći ili inhibirajući slobodan protok električnih naboja.

Jpg?x15027" alt="Mjerenje otpora multimetrom" width="600" height="490">!}

Mjerenje otpora multimetrom

Fizički koncept otpora

Elektroni, kada struja teče, kruže kroz provodnik na organizovan način u skladu sa otporom na koji naiđu na putu. Što je ovaj otpor manji, to je veći postojeći poredak u mikrosvijetu elektrona. Ali kada je otpor visok, oni se počinju sudarati jedni s drugima i oslobađaju toplinsku energiju. S tim u vezi, temperatura provodnika se uvijek lagano povećava, za veću količinu, što elektroni nalaze veći otpor svom kretanju.

Korišteni materijali

Svi poznati metali su manje-više otporni na prolazak struje, uključujući i najbolje provodnike. Zlato i srebro imaju najmanji otpor, ali su skupi, pa je najčešće korišteni materijal bakar, koji ima visoku električnu provodljivost. U manjem obimu koristi se aluminijum.

Najveći otpor prolasku struje je nihrom žica (legura nikla (80%) i hroma (20%)). Široko se koristi u otpornicima.

Drugi često korišteni materijal otpornika je ugljik. Od njega se prave fiksni otpori i reostati za upotrebu u elektronska kola. Fiksni otpornici i potenciometri se koriste za regulaciju vrijednosti struje i napona, kao što je kontrola jačine zvuka i tona audio pojačala.

Proračun otpora

Za izračunavanje vrijednosti otpora opterećenja, formula izvedena iz Ohmovog zakona koristi se kao glavna ako su poznate vrijednosti struje i napona:

Mjerna jedinica je Ohm.

Za serijski spoj otpornika totalni otpor nalazi se zbrajanjem pojedinačnih vrijednosti:

R = R1 + R2 + R3 + …..

Prilikom paralelnog povezivanja koristi se izraz:

1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …

Kako pronaći električni otpor žice, uzimajući u obzir njene parametre i materijal proizvodnje? Za ovo postoji još jedna formula otpornosti:

R = ρ x l/S, gdje je:

l – dužina žice,
S – dimenzije njegovog poprečnog presjeka,
ρ – specifična zapreminska otpornost materijala žice.

Data-lazy-type="image" data-src="http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/2-1-600x417.png?.png 600w, https://elquanta. ru/wp-content/uploads/2018/03/2-1-768x533..png 792w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Formula otpora

Geometrijske dimenzije žice se mogu izmjeriti. Ali da biste izračunali otpor pomoću ove formule, morate znati koeficijent ρ.

Bitan! Beat values volumetrijski otpor je već izračunat za različite materijale i sažet u posebne tabele.

Vrijednost koeficijenta vam omogućava da uporedite otpor različite vrste provodnika na datoj temperaturi u skladu sa njihovim fizička svojstva isključujući dimenzije. To se može ilustrirati primjerima.

Primjer izračunavanja električnog otpora bakrene žice dužine 500 m:

Ako su dimenzije poprečnog presjeka žice nepoznate, možete izmjeriti njen promjer pomoću čeljusti. Recimo da je 1,6 mm;
Prilikom izračunavanja površine poprečnog presjeka koristi se formula:

Tada je S = 3,14 x (1,6/2)² = 2 mm²;

Koristeći tabelu, pronašli smo vrijednost ρ za bakar jednaku 0,0172 Ohm x m/mm²;
Sada će električni otpor izračunatog vodiča biti:

R = ρ x l/S = 0,0172 x 500/2 = 4,3 Ohm.

Još jedan primjer– nihrom žica poprečnog presjeka 0,1 mm², dužine 1 m:

Indikator ρ za nihrom je 1,1 Ohm x m/mm²;
R = ρ x l/S = 1,1 x 1/0,1 = 11 Ohm.

Dva primjera jasno pokazuju da nihrom žica dužine metar i 20 puta manjeg poprečnog presjeka ima električni otpor 2,5 puta veći od 500 metara bakrene žice.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/3-6-768x381..jpg 960w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Otpornost nekih metala

Bitan! Otpor je pod utjecajem temperature, s povećanjem temperature raste i, obrnuto, opada sa padom temperature.

Impedansa

Impedansa je opštiji izraz za otpor koji uzima u obzir reaktivna opterećenja. Izračunavanje otpora u AC kolu uključuje izračunavanje impedanse.

Dok otpornik pruža aktivnu otpornost za obavljanje određenih zadataka, reaktivna komponenta je nesretan nusproizvod nekih komponenti kola.

Dvije vrste reaktanse:

Induktivna. Kreiran od namotaja. Formula za izračun:

X (L) = 2π x f x L, gdje je:

f – frekvencija struje (Hz),
L – induktivnost (H);

Kapacitivni. Kreiran od strane kondenzatora. Izračunato pomoću formule:

X (C) = 1/(2π x f x C),

gdje je C kapacitet (F).

Kao i njegov aktivni parnjak, reaktancija se izražava u omima i također ograničava protok struje kroz kolo. Ako u krugu postoje i kapacitivnost i induktor, tada je ukupni otpor jednak:

X = X (L) – X (C).

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/4-3.jpg 622w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Aktivna, induktivna i kapacitivna reaktanca

Bitan! Zanimljive karakteristike proizlaze iz formula reaktivnog opterećenja. Kako frekvencija naizmjenične struje i induktivnost raste, X(L) raste. I obrnuto, što su veće frekvencije i kapacitet, to je manji X (C).

Pronalaženje impedanse (Z) nije jednostavno dodavanje aktivnih i reaktivnih komponenti:

Z = √ (R² + X²).

Primjer 1

Zavojnica u kolu sa strujom industrijske frekvencije ima aktivni otpor od 25 Ohma i induktivitet od 0,7 H. Možete izračunati impedanciju:

X (L) = 2π x f x L = 2 x 3,14 x 50 x 0,7 = 218,45 Ohm;
Z = √ (R² + X (L)²) = √ (25² + 218,45²) = 219,9 oma.

tan φ = X (L)/R = 218,45/25 = 8,7.

Ugao φ je približno 83 stepena.

Primjer 2

Postoji kondenzator kapaciteta 100 μF i unutrašnji otpor od 12 oma. Možete izračunati impedanciju:

X (C) = 1/(2π x f x C) = 1/ 2 x 3,14 x 50 x 0,0001 = 31,8 Ohm;
Z = √ (R² + X (C)²) = √ (12² + 31,8²) = 34 Ohm.

Na internetu možete pronaći online kalkulator za pojednostavljenje izračuna otpora i impedanse cijelog električnog kruga ili njegovih dijelova. Tamo samo treba da unesete svoje podatke o proračunu i zabeležite rezultate proračuna.