Was ist induktive und kapazitive Last?

Die Begriffe "kapazitive Last" und "induktive Last", wie sie auf Wechselstromkreise angewendet werden, implizieren eine bestimmte Art der Wechselwirkung des Verbrauchers mit einer Wechselspannungsquelle.

Dies lässt sich grob anhand des folgenden Beispiels veranschaulichen: Durch Anschließen eines vollständig entladenen Kondensators an die Steckdose werden wir im ersten Moment praktisch beobachten KurzschlussWährend ein Induktor an dieselbe Steckdose angeschlossen wird, ist der Strom durch eine solche Last im ersten Moment nahezu Null.

Das liegt daran Spule und Kondensator interagieren grundsätzlich unterschiedlich mit Wechselstromwas ist Der Hauptunterschied zwischen induktiven und kapazitiven Lasten.

Kapazitive Last

Wenn man von kapazitiver Last spricht, bedeutet dies, dass sie sich in einem Wechselstromkreis verhält wie ein Kondensator.

Das bedeutet das Sinusförmiger Wechselstrom lädt periodisch (mit einer doppelten Frequenz der Quelle) die Lastkapazität aufIn diesem Fall wird im ersten Quartal des Zeitraums die Energiequelle für die Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen den Kondensatorplatten verwendet. Im zweiten Quartal des Zeitraums kehrt die Energie des elektrischen Feldes zwischen den Platten des Kondensators zur Quelle zurück.

Im dritten Quartal des Zeitraums wird die Kapazität von der Quelle mit entgegengesetzter Polarität aufgeladen (im Vergleich zum ersten Quartal des Zeitraums). Im vierten Quartal des Zeitraums wird die Kapazität die Energie des elektrischen Feldes wieder an das Netzwerk zurückgeben. In der nächsten Zeit wird dieser Zyklus wiederholt. So verhält sich eine reine kapazitive Last in einem sinusförmigen Wechselstromkreis.

Es stellt sich praktisch heraus, dass Bei einer kapazitiven Last ist der Strom um eine viertel Phase schneller als die an eine bestimmte Last angelegte WechselspannungDenn wenn sich die Kapazität auflädt, ist der Strom bereits im ersten Moment maximal, wenn die angelegte Spannung der Quelle gerade erst zu steigen beginnt, wird die Stromenergie wie in einem Kondensator in die Energie des zunehmenden elektrischen Feldes der in der Last akkumulierten Ladung umgewandelt.

Mit zunehmender angelegter Spannung hat die Kapazität jedoch bereits viel akkumulierte Ladung. Wenn sich die Quellenspannung ihrem Maximum nähert, wird die Ladungsakkumulationsrate in der kapazitiven Last geringer und der Stromverbrauch sinkt auf Null.

Beispiele für kapazitive Lasten: Kondensatorbänke, Leistungsfaktorkorrekturen, Synchronmotoren, Hochspannungsleitungen.

Induktive Last

Wenn wir jetzt auf die induktive Last achten, verhält sie sich in einem Wechselstromkreis wie ein Induktor.

Das bedeutet das Eine sinusförmige Wechselspannung erzeugt periodisch (mit einer doppelten Frequenz der Quelle) einen Strom durch die LastinduktivitätIn diesem Fall wird im ersten Quartal des Zeitraums die Energiequelle für die Erzeugung eines Magnetfelds des Stroms durch die Spule verwendet.

Im zweiten Quartal des Zeitraums kehrt die Magnetfeldenergie der Spule zur Quelle zurück. Im dritten Quartal der Periode wird die Spule durch die entgegengesetzte Polarität magnetisiert (im Vergleich zu dem im ersten Quartal der Periode), und im vierten Quartal der Periode wird die Induktivität die Magnetfeld-Energie wieder an das Netzwerk zurückgeben.

In der nächsten Zeit wird dieser Zyklus wiederholt. So verhält sich eine rein induktive Last in einem sinusförmigen Wechselstromkreis.

In der Tat stellt sich heraus, dass Bei einer induktiven Last bleibt der Strom gegenüber der an diese Last angelegten Wechselspannung um ein Viertel der Periode in PhaseDenn wenn die Induktivität im ersten Moment zu magnetisieren beginnt, ist der Strom durch sie minimal, obwohl die angelegte Spannung der Quelle bereits am Maximalpunkt liegt.

Die Energie der Quelle wird hier in die Energie eines zunehmenden Magnetfeldes des durch die Lastinduktivität fließenden Stroms umgewandelt. Bei einer Spannungsabnahme hat der Strom durch die Induktivität bereits einen ausreichend großen Wert. Wenn sich die Quellenspannung ihrem Minimum nähert, verlangsamt sich daher die Stromwachstumsrate in der induktiven Last, aber der Strom selbst in der Induktivität ist maximal.

Beispiele für induktive Lasten: Asynchronmotoren, Elektromagnete, Drosseln, Drosseln, Transformatoren, Gleichrichter, Thyristorwandler.

Siehe auch:

Anwendung von Induktoren

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