Kas ir induktīvā un kapacitīvā slodze?

Jēdzieni "kapacitīvā slodze" un "induktīvā slodze", ko piemēro maiņstrāvas ķēdēm, norāda uz noteiktu patērētāja mijiedarbības veidu ar maiņstrāvas avotu.

Aptuveni to var parādīt ar šādu piemēru: pilnībā izlādēta kondensatora pievienošana kontaktligzdai, pirmajā laika posmā mēs to praktiski novērosim. īssavienojums, turpretim, savienojot induktoru ar to pašu kontaktligzdu, pirmajā brīdī strāva caur šādu slodzi būs gandrīz nulle.

Tas ir tāpēc, ka spole un kondensators principiāli mijiedarbojas ar maiņstrāvukas ir Galvenā atšķirība starp induktīvajām un kapacitatīvajām slodzēm.

Kapacitīvā slodze

Runājot par kapacitīvo slodzi, tie nozīmē, ka tā uzvedas maiņstrāvas ķēdē kā kondensators.

Tas nozīmē, ka sinusoidāla maiņstrāva periodiski (ar avota dubultu frekvenci) uzlādēs slodzes kapacitātiŠajā gadījumā perioda pirmajā ceturksnī avota enerģija tiks iztērēta, lai izveidotu elektrisko lauku starp kondensatora plāksnēm. Perioda otrajā ceturksnī elektriskā lauka enerģija starp kondensatora plāksnēm atgriezīsies avotā.

Perioda trešajā ceturksnī kapacitāte no avota tiks uzlādēta ar pretēju polaritāti (salīdzinājumā ar perioda pirmo ceturksni). Perioda ceturtajā ceturksnī kapacitāte atkal atgriezīs elektriskā lauka enerģiju tīklā. Nākamajā periodā šis cikls tiks atkārtots. Tādējādi sinusoidālas maiņstrāvas ķēdē uzvedas tīra kapacitatīva slodze.

Praktiski izrādās pie kapacitīvas slodzes strāva tiek pārsniegta par ceturtdaļu fāzes, mainīgajam spriegumam, kas tiek piemērots dotajai slodzei, jo, kad kapacitāte tiek uzlādēta, strāva ir maksimāla jau pirmajā brīdī, kad avota pielietotais spriegums tikai sāk palielināties, pašreizējā enerģija tiek pārveidota slodzē uzkrātā lādiņa pieaugošā elektriskā lauka enerģijā, tāpat kā kondensatorā.

Bet, palielinoties pielietotajam spriegumam, kapacitātē jau ir daudz uzkrāto lādiņu, tāpēc, tuvojoties avota spriegumam, maksimālā lādiņa uzkrāšanās ātrums kļūst zemāks, un strāvas patēriņš samazinās līdz nullei.

Kapacitīvo slodžu piemēri: kondensatoru bankas, jaudas koeficienta korektori, sinhronie motori, īpaši augsta sprieguma elektropārvades līnijas.

Induktīvā slodze

Ja tagad mēs pievēršam uzmanību induktīvajai slodzei, tad tā uzvedas maiņstrāvas ķēdē kā induktors.

Tas nozīmē, ka sinusoidāls mainīgais spriegums periodiski (ar avota dubultu frekvenci) ģenerēs strāvu caur slodzes induktivitātišajā gadījumā perioda pirmajā ceturksnī avota enerģija tiks iztērēta, lai caur spoli izveidotu strāvas magnētisko lauku.

Perioda otrajā ceturksnī spoles magnētiskā lauka enerģija atgriezīsies avotā. Perioda trešajā ceturksnī spole tiks magnetizēta ar pretēju polaritāti (salīdzinājumā ar to, kāda tā bija perioda pirmajā ceturksnī), un perioda ceturtajā ceturksnī induktivitāte atkal atgriezīs magnētiskā lauka enerģiju tīklā.

Nākamajā periodā šis cikls tiks atkārtots. Tādējādi sinusoidālas maiņstrāvas ķēdē uzvedas tīri induktīva slodze.

Faktiski izrādās pie induktīvās slodzes strāva atpaliek fāzē par ceturtdaļu perioda no maiņstrāvas, kas pielietota šai slodzei, jo, kad induktivitāte sāk magnetizēt, pirmajā laika brīdī caur to plūstošā strāva ir minimāla, kaut arī avota pielietotais spriegums jau ir maksimālajā punktā.

Avota enerģija šeit tiek pārveidota par pieaugoša strāvas magnētiskā lauka enerģiju, kas plūst caur slodzes induktivitāti. Samazinoties spriegumam, strāvai caur induktivitāti jau ir pietiekami liela vērtība, tāpēc, tuvojoties sprieguma avota spriegumam, strāvas pieauguma ātrums induktīvajā slodzē palēninās, bet pati strāva induktivitātē ir maksimāla.

Induktīvo slodžu piemēri: asinhronie motori, elektromagnēti, aizrēkļi, reaktori, transformatori, taisngrieži, tiristoru pārveidotāji.

Skatīt arī:

Induktoru pielietojums

Kas ir reaktīvā jauda un kā ar to rīkoties

Kas ir simetriska un asimetriska slodze?