Zdá se, že odhalit závislost napětí na frekvenci je jednoduché. Stačí se pouze přihlásit s příslušnou žádostí vševědoucím vyhledávačům a … ujistit se, že na tuto otázku prostě neexistuje žádná odpověď. Co dělat? Pojďme se společně vypořádat s tímto obtížným problémem.
Napětí nebo potenciální rozdíl?
Je třeba poznamenat, že rozdíl napětí a potenciálu jsou jedno a totéž. Ve skutečnosti je to síla, která je schopna přimět elektrické náboje, aby se pohybovaly v proudu. Nezáleží na tom, kam tento pohyb směřuje.
Potenciální rozdíl je jen jiný výraz pro napětí. Je to jasnější a snad i srozumitelnější, ale na podstatě věci to nic nemění. Proto je hlavní otázkou, odkud napětí pochází a na čem závisí.
Pokud jde o 220voltovou domácí síť, odpověď je jednoduchá. Na vodní elektrárně proud vody roztáčí rotor generátoru. Rotační energie se přemění na napěťovou sílu. Jaderná elektrárna nejprve přemění vodu na páru. Otočí turbínu. V benzinové elektrárně se rotor otáčí silou hořícího benzinu. Jsou tu takéjiné zdroje, ale podstata je vždy stejná: energie se mění v napětí.
Je čas položit si otázku o závislosti napětí na frekvenci. Ale zatím nevíme, odkud frekvence pochází.
Jaký je zdroj frekvence
Stejný generátor. Frekvence jeho otáčení se mění ve stejnojmennou vlastnost napětí. Roztočte generátor rychleji - frekvence bude vyšší. A naopak.
Ocas nemůže "vrtět" psem. Ze stejného důvodu nemůže frekvence měnit napětí. Proto výraz „napětí versus aktuální frekvence“nedává smysl?
Abyste našli odpověď, musíte správně formulovat otázku. Říká se o bláznovi a 10 učencích. Položil špatné otázky a oni nemohli odpovědět.
Pokud napětí nazýváte jinou definicí, vše do sebe zapadne. Používá se pro obvody skládající se z mnoha různých odporů. "Pokles napětí". Oba výrazy jsou často považovány za synonyma, což je téměř vždy špatně. Protože pokles napětí může skutečně záviset na frekvenci.
Proč by napětí kleslo?
Ano, jednoduše proto, že to nemůže jinak než spadnout. Tak. Pokud je na jednom pólu zdroje potenciál 220 voltů a na druhém nula, pak by k tomuto poklesu mohlo dojít pouze v obvodu. Ohmův zákon říká, že pokud je v síti jeden odpor, pak veškeré napětí na něm klesne. Pokud dva nebo více - každýpokles bude úměrný jeho hodnotě a jejich součet se rovná počátečnímu potenciálnímu rozdílu.
Tak co? Kde je indikace závislosti napětí na frekvenci proudu? Zatím vše závisí na velikosti odporu. A teď, kdybyste našli takový odpor, který mění své parametry při změně frekvence! Pak by se pokles napětí na něm automaticky změnil.
Existují takové odpory
Nazývají se také reaktivní, na rozdíl od jejich aktivních protějšků. Na co reagují změnou své velikosti? Na frekvenci! Existují 2 typy reaktancí:
- inductive;
- kapacitní.
Každý pohled je spojen se svým vlastním polem. Indukční - s magnetickým, kapacitní - s el. V praxi je představují především solenoidy.
Jsou zobrazeny na fotografii výše. A kondenzátory (níže).
Dají se považovat za antipody, protože reakce na změnu frekvence je přesně opačná. Indukční reaktance se zvyšuje s frekvencí. Kapacitní naopak klesá.
Nyní, vzhledem k vlastnostem reaktance, v souladu s Ohmovým zákonem, lze tvrdit, že existuje závislost napětí na frekvenci střídavého proudu. Lze jej vypočítat s přihlédnutím k hodnotám reaktancí v obvodu. Jen pro jasnost si musíme pamatovat, že mluvíme o poklesu napětí na prvku obvodu.
A přesto existuje
Otazník v názvu článku se změnil nazvolací. Yandex byl rehabilitován. Zbývá pouze uvést vzorce pro závislost napětí na frekvenci pro různé typy reaktancí.
Kapacitní: XC=1/(w C). Zde w je úhlová frekvence, C je kapacita kondenzátoru.
Induktivní: XL=w L, kde w je stejné jako v předchozím vzorci, L je indukčnost.
Jak můžete vidět, frekvence ovlivňuje hodnotu odporu, její změna tedy mění úbytek napětí. Pokud má síť aktivní odpor R, kapacitní XC a indukční XL, pak se součet úbytků napětí na každém prvku bude rovnat potenciálnímu rozdílu zdroje: U=Ur + Uxc + Uxl.
