Forskel mellem modstand og reaktion
Share
Nøgleforskel - Modstand mod reaktion
Elektriske komponenter såsom modstande, induktorer og kondensatorer har en slags hindring for strømmen der passerer gennem dem. Mens modstande reagerer på både jævnstrøm og vekselstrøm, reagerer induktorer og kondensatorer kun på variationer af strømme eller vekselstrøm. Denne hindring for strømmen fra disse komponenter er kendt som elektrisk impedans (Z). Impedans er en kompleks værdi i matematisk analyse. Den reelle del af dette komplekse tal kaldes modstand (R), og kun rene modstande har en modstand. Ideelle kondensatorer og induktorer bidrager til den imaginære del af impedansen, der er kendt som reaktans (X). Den vigtigste forskel mellem modstand og reaktans er således, at modstand er en reel del af impedansen af en komponent hvorimod reaktans er en imaginær del af impedansen af en komponent. En kombination af disse tre komponenter i RLC-kredsløb giver impedans på den aktuelle bane.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er modstand
3. Hvad er reaktion
4. Sammenligning side ved side - Modstand mod reaktion i tabelform
5. Resume
Hvad er modstand?
Modstand er hindringen, som spændingen står overfor i at føre en strøm gennem en leder. Hvis der skal drives en stor strøm, skal spændingen, der påføres lederne, være høj. Det vil sige, at den påførte spænding (V) skal være proportional med den strøm (I), der går gennem lederen, som angivet i Ohms lov; konstanten for denne proportionalitet er lederens modstand (R).
V = I X R
Ledere har den samme modstand uanset om strømmen er konstant eller varierende. For vekselstrøm kan modstand beregnes ved hjælp af Ohms lov med øjeblikkelig spænding og strøm. Modstanden målt i Ohms (Ω) afhænger af lederens modstand (ρ), længde (l) og tværsnitsareal (EN) hvor,
Modstand afhænger også af lederens temperatur, da resistiviteten ændres med temperaturen på følgende måde. hvor ρ0 -henviser til den modstand, der er specificeret ved standardtemperaturen T0 som normalt er stuetemperaturen, og α er temperaturkoefficienten for resistivitet:
For en enhed med ren modstand beregnes strømforbruget af produktet fra I2 x R. Da alle disse komponenter i produktet er reelle værdier, vil den strøm, der forbruges af modstanden, være en reel styrke. Derfor udnyttes strømmen, der leveres til en ideel modstand, fuldt ud.
Hvad er reaktion?
Reaktans er et imaginært udtryk i matematisk sammenhæng. Det har den samme opfattelse af modstand i elektriske kredsløb og deler den samme enhed Ohms (Ω). Reaktans forekommer kun i induktorer og kondensatorer under en strømskifte. Derfor afhænger reaktansen af frekvensen af vekselstrømmen gennem en induktor eller kondensator.
I tilfælde af en kondensator akkumuleres den ladninger, når der tilføres en spænding til de to klemmer, indtil kondensatorens spænding matcher kilden. Hvis den påførte spænding er med en vekselstrømskilde, returneres de akkumulerede ladninger til kilden ved spændingsens negative cyklus. Når frekvensen går højere, desto mindre er mængden af opladninger, der opbevares i kondensatoren i en kort periode, da opladning og afladningstid ikke ændres. Som et resultat vil kondensatorens modstand mod strømmen i kredsløbet være mindre, når frekvensen øges. Det vil sige, at kondensatorens reaktion er omvendt proportional med vinkelfrekvensen (ω) på vekselstrømmen. Således defineres den kapacitive reaktans som
C er kondensatorens kapacitet og f er frekvensen i Hertz. Imidlertid er impedansen for en kondensator et negativt tal. Derfor er impedansen for en kondensator Z = -jeg/2πfC. En ideel kondensator er kun forbundet med en reaktans.
På den anden side er en induktor imod en ændring af strøm gennem den ved at skabe en mod elektromotorisk kraft (emk) på tværs af den. Denne emf er proportional med frekvensen af vekselstrømforsyningen, og dens modstand, som er den induktive reaktans, er proportional med frekvensen.
Induktiv reaktans er en positiv værdi. Derfor er impedansen af en ideel induktor Z =i2πfL. Ikke desto mindre skal man altid bemærke, at alle praktiske kredsløb også består af modstand, og at disse komponenter betragtes i praktiske kredsløb som impedanser.
Som et resultat af denne modstand mod den aktuelle variation af induktorer og kondensatorer vil spændingsændringen over det have et andet mønster end variationen i strømmen. Dette betyder, at vekslingsspændingsfasen er forskellig fra vekselstrømens fase. På grund af den induktive reaktans har den aktuelle ændring forsinkelse fra spændingsfasen, i modsætning til kapacitiv reaktans, hvor den aktuelle fase fører. I ideelle komponenter har denne bly og forsinkelse en styrke på 90 grader.
Figur 01: Spænding-strøm faseforhold for en kondensator og en induktor.
Denne variation af strømmen og spændingen i AC-kredsløb analyseres ved hjælp af fasordiagrammer. På grund af forskellen mellem faserne af strøm og spænding forbruges strømmen, der leveres til et reaktivt kredsløb ikke fuldt ud af kredsløbet. En del af den leverede strøm returneres til kilden, når spændingen er positiv, og strømmen er negativ (f.eks. Hvor tiden = 0 i ovenstående diagram). I elektriske systemer kaldes cos (ϴ) for en forskel på ϴ grader mellem spænding og strømfaser systemets effektfaktor. Denne effektfaktor er en kritisk egenskab til kontrol i elektriske systemer, da den får systemet til at køre effektivt. For at den maksimale effekt, der skal bruges af systemet, skal effektfaktoren opretholdes ved at gøre ϴ = 0 eller næsten nul. Da de fleste af belastningerne i elektriske systemer normalt er induktive belastninger (som motorer), anvendes kondensatorbanker til effektfaktorkorrektion.
Hvad er forskellen mellem modstand og reaktion?
Modstand mod reaktion | |
| Modstand er modstand mod en konstant eller varierende strøm i en leder. Det er den egentlige del af impedansen af en komponent. | Reaktans er modstand mod en variabel strøm i en induktor eller en kondensator. Reaktans er den imaginære del af impedansen. |
| Afhængighed | |
| Modstand afhænger af lederens dimensioner, modstand og temperatur. Det ændres ikke på grund af frekvensen af vekselstrømspænding. | Reaktans afhænger af frekvensen af vekselstrømmen. For induktorer er den proportional, og for kondensatorer er den omvendt proportional med frekvensen. |
| Fase | |
| Spændings- og strømfasen gennem en modstand er den samme; det vil sige, at faseforskellen er nul. | På grund af den induktive reaktans har den aktuelle ændring forsinkelse fra spændingsfasen. I kapacitiv reaktans fører strøm. I en ideel situation er faseforskellen 90 grader. |
| Strøm | |
| Strømforbrug på grund af modstand er reel strøm, og det er produktet af spænding og strøm. | Strøm, der leveres til en reaktiv enhed, forbruges ikke fuldt ud af enheden på grund af haltende eller førende strøm. |
Resume - Resistance vs Reactance
Elektriske komponenter såsom modstande, kondensatorer og induktorer giver en hindring kendt som impedans for strømmen at strømme gennem dem, hvilket er en kompleks værdi. Rene modstande har en reel værdsat impedans kendt som modstand, mens ideelle induktorer og ideelle kondensatorer har en imaginær værdsat impedans kaldet reaktans. Modstand forekommer på både jævnstrøm og vekslende strøm, men reaktans forekommer kun på variable strømme, hvilket gør en modstand mod at ændre strømmen i komponenten. Mens modstanden er uafhængig af frekvensen af AC, ændres reaktansen med frekvensen af AC. Reaktans gør også en faseforskel mellem den aktuelle fase og spændingsfasen. Dette er forskellen mellem modstand og reaktans.
Download PDF-version af Resistance vs Reactance
Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offline-formål som angivet citatnotater. Download PDF-version her Forskel mellem modstand og reaktion
Reference:
1. "Elektrisk reaktans." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 28. maj 2017. Web. Tilgængelig her. 06. juni 2017.
Billede høflighed:
1. “VI-fase” af Jeffrey Philippson - Overført fra en.wikipedia af bruger: Jóna Þórunn. (Public Domain) via Commons Wikimedia
