Các thành phần điện như điện trở, cuộn cảm và tụ điện có một số vật cản cho dòng điện đi qua chúng. Trong khi các điện trở phản ứng với cả dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều, thì cuộn cảm và tụ điện chỉ đáp ứng với sự biến đổi của dòng điện hoặc dòng điện xoay chiều. Trở ngại này đối với dòng điện từ các thành phần này được gọi là trở kháng điện (Z). Trở kháng là một giá trị phức tạp trong phân tích toán học. Phần thực của số phức này được gọi là điện trở (R) và chỉ có điện trở thuần mới có điện trở. Các tụ điện và cuộn cảm lý tưởng đóng góp vào phần ảo của trở kháng được gọi là điện kháng (X). Vì vậy, sự khác biệt chính giữa kháng và phản ứng là kháng chiến là một phần thực của trở kháng của một thành phần trong khi phản ứng là một phần tưởng tượng của trở kháng của một thành phần. Một sự kết hợp của ba thành phần này trong các mạch RLC tạo ra trở kháng trên đường dẫn hiện tại.
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Kháng chiến là gì
3. Phản ứng là gì
4. So sánh cạnh nhau - Kháng chiến và Phản ứng ở dạng bảng
5. Tóm tắt
Điện trở là trở ngại mà các điện áp phải đối mặt trong việc điều khiển dòng điện qua một dây dẫn. Nếu một dòng điện lớn được điều khiển, điện áp đặt vào hai đầu của dây dẫn phải cao. Nghĩa là, điện áp ứng dụng (V) phải tỷ lệ thuận với dòng điện (I) đi qua dây dẫn, như đã nêu trong định luật Ohm; hằng số cho tỷ lệ này là điện trở (R) của dây dẫn.
Các dây dẫn có cùng điện trở không phân biệt dòng điện không đổi hay thay đổi. Đối với dòng điện xoay chiều, điện trở có thể được tính bằng Định luật Ohm với điện áp và dòng điện tức thời. Điện trở đo bằng Ohms (Ω) phụ thuộc vào điện trở suất của dây dẫn (ρ), chiều dài (tôi) và diện tích mặt cắt ngang (Một) Ở đâu,
Điện trở cũng phụ thuộc vào nhiệt độ của dây dẫn vì điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ theo cách sau. Ở đâu ρ0 -đề cập đến điện trở suất quy định ở nhiệt độ tiêu chuẩn T0 thường là nhiệt độ phòng và α là hệ số nhiệt độ của điện trở suất:
Đối với thiết bị có điện trở thuần, mức tiêu thụ điện năng được tính bằng sản phẩm của I2 x R. Vì tất cả các thành phần của sản phẩm là giá trị thực, công suất tiêu thụ của điện trở sẽ là công suất thực. Do đó, năng lượng cung cấp cho một điện trở lý tưởng được sử dụng đầy đủ.
Reactance là một thuật ngữ tưởng tượng trong bối cảnh toán học. Nó có cùng một khái niệm về điện trở trong các mạch điện và có chung đơn vị Ohms (Ω). Phản ứng chỉ xảy ra trong cuộn cảm và tụ điện trong quá trình thay đổi dòng điện. Do đó, phản ứng phụ thuộc vào tần số của dòng điện xoay chiều thông qua một cuộn cảm hoặc tụ điện.
Trong trường hợp tụ điện, nó tích lũy điện tích khi một điện áp được đặt vào hai cực cho đến khi điện áp tụ phù hợp với nguồn. Nếu điện áp được sử dụng với nguồn AC, các điện tích tích lũy sẽ được trả về nguồn ở chu kỳ âm của điện áp. Khi tần số càng cao, lượng điện tích được lưu trữ trong tụ càng ít trong một khoảng thời gian ngắn vì thời gian sạc và xả không thay đổi. Do đó, sự đối lập của tụ điện với dòng điện trong mạch sẽ ít hơn khi tần số tăng. Nghĩa là, điện kháng của tụ điện tỉ lệ nghịch với tần số góc (ω) của AC. Do đó, phản ứng điện dung được định nghĩa là
C là điện dung của tụ điện và f là tần số tính bằng Hertz. Tuy nhiên, trở kháng của tụ điện là một số âm. Do đó, trở kháng của tụ điện là Z = -Tôi/2πfC. Một tụ điện lý tưởng chỉ liên quan đến một phản ứng.
Mặt khác, một cuộn cảm chống lại sự thay đổi dòng điện qua nó bằng cách tạo ra một lực điện động ngược (emf) trên nó. Emf này tỷ lệ thuận với tần số của nguồn cung cấp AC và, sự đối lập của nó, là phản ứng cảm ứng, tỷ lệ thuận với tần số.
Phản ứng cảm ứng là một giá trị tích cực. Do đó, trở kháng của một cuộn cảm lý tưởng sẽ là Z =i2πfL. Tuy nhiên, người ta luôn phải lưu ý rằng tất cả các mạch thực tế cũng bao gồm điện trở và các thành phần này được coi trong các mạch thực tế là trở kháng.
Do sự đối lập của sự thay đổi hiện tại của cuộn cảm và tụ điện, sự thay đổi điện áp trên nó sẽ có một mô hình khác với sự biến đổi của dòng điện. Điều này có nghĩa là pha của điện áp xoay chiều khác với pha của dòng điện xoay chiều. Do phản ứng cảm ứng, sự thay đổi dòng điện có độ trễ so với pha điện áp, không giống như phản ứng điện dung nơi pha hiện tại đang dẫn. Trong các thành phần lý tưởng, đạo trình và độ trễ này có cường độ 90 độ.
Hình 01: Mối quan hệ pha điện áp-dòng điện cho tụ điện và cuộn cảm.
Sự biến đổi của dòng điện và điện áp trong mạch điện xoay chiều được phân tích bằng sơ đồ pha. Do sự khác biệt của các pha của dòng điện và điện áp, năng lượng được cung cấp cho mạch phản ứng không được tiêu thụ hoàn toàn bởi mạch. Một phần năng lượng được cung cấp sẽ được đưa trở lại nguồn khi điện áp dương và dòng điện âm (chẳng hạn như thời gian = 0 trong sơ đồ trên). Trong các hệ thống điện, với chênh lệch ϴ độ giữa điện áp và pha hiện tại, cos (ϴ) được gọi là hệ số công suất của hệ thống. Hệ số công suất này là một tính chất quan trọng để kiểm soát trong các hệ thống điện vì nó làm cho hệ thống chạy hiệu quả. Để công suất tối đa được sử dụng bởi hệ thống, hệ số công suất phải được duy trì bằng cách tạo = 0 hoặc gần bằng không. Vì hầu hết các tải trong hệ thống điện thường là tải cảm ứng (như động cơ), nên các tụ điện được sử dụng để hiệu chỉnh hệ số công suất.
Kháng chiến và Phản ứng | |
Điện trở là sự đối lập với dòng điện không đổi hoặc thay đổi trong một dây dẫn. Nó là một phần thực sự của trở kháng của một thành phần. | Reactance là sự đối lập với một dòng biến trong một cuộn cảm hoặc tụ điện. Phản ứng là phần tưởng tượng của trở kháng. |
Phụ thuộc | |
Điện trở phụ thuộc vào kích thước, điện trở suất và nhiệt độ của dây dẫn. Nó không thay đổi do tần số của điện áp AC. | Độ phản ứng phụ thuộc vào tần số của dòng điện xoay chiều. Đối với cuộn cảm, nó tỷ lệ thuận và đối với tụ điện, nó tỷ lệ nghịch với tần số. |
Giai đoạn | |
Pha của điện áp và dòng điện qua một điện trở là như nhau; đó là, độ lệch pha bằng không. | Do các phản ứng cảm ứng, sự thay đổi hiện tại có độ trễ từ pha điện áp. Trong phản ứng điện dung, hiện tại là hàng đầu. Trong một tình huống lý tưởng, độ lệch pha là 90 độ. |
Quyền lực | |
Tiêu thụ điện năng do điện trở là năng lượng thực và nó là sản phẩm của điện áp và dòng điện. | Nguồn điện cung cấp cho thiết bị phản ứng không được thiết bị tiêu thụ hết do tụt hoặc dòng điện dẫn. |
Các thành phần điện như điện trở, tụ điện và cuộn cảm làm cho một trở ngại được gọi là trở kháng cho dòng điện chạy qua chúng, đây là một giá trị phức tạp. Các điện trở thuần có trở kháng có giá trị thực được gọi là điện trở, trong khi cuộn cảm lý tưởng và tụ điện lý tưởng có trở kháng có giá trị tưởng tượng gọi là điện kháng. Điện trở xảy ra trên cả dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều, nhưng phản ứng chỉ xảy ra trên dòng điện biến đổi, do đó tạo ra sự đối lập để thay đổi dòng điện trong thành phần. Trong khi điện trở không phụ thuộc vào tần số của AC, thì phản ứng thay đổi theo tần số của AC. Reactance cũng tạo ra sự lệch pha giữa pha hiện tại và pha điện áp. Đây là sự khác biệt giữa kháng và phản ứng.
Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa Kháng và Phản ứng
1. Điện phản ứng. Wikipedia. Wikimedia Foundation, 28 tháng 5 năm 2017. Web. Có sẵn ở đây. Ngày 06 tháng 6 năm 2017.
1. Giai đoạn VI VI bởi Jeffrey Philippson - Được chuyển từ en.wikipedia bởi Người dùng: Jóna órunn. (Miền công cộng) qua Commons Wikimedia