Рисунок 1 - Идеальный резистор, индуктор и конденсатор
Сопротивление, R
Сопротивление по существу является трением против движения электронов. Он присутствует во всех проводниках в некоторой степени (кроме сверхпроводников!), Особенно в резисторах. Когда переменный ток проходит через сопротивление, возникает падение напряжения, которое является синфазным с током.
Сопротивление математически символизируется буквой « R » и измеряется в единице ом (Ω).
Реакция, X
Реакция по существу является инерцией против движения электронов. Он присутствует везде, где электрические или магнитные поля развиваются пропорционально приложенному напряжению или току. соответственно; но особенно в конденсаторах и индукторах. Когда переменный ток проходит через чисто реактивное сопротивление, возникает падение напряжения, которое на 90 ° выходит из фазы с током.
Реакция математически символизируется буквой « X » и измеряется в единице ом (Ω).
Импеданс, Z
Импеданс - это всеобъемлющее выражение любых форм противодействия электронному потоку, включая сопротивление и реактивность. Он присутствует во всех цепях и во всех компонентах. Когда переменный ток проходит через импеданс, возникает падение напряжения, которое находится где-то между 0 "и 90 ° не в фазе с током.
Импеданс математически символизируется буквой « Z » и измеряется в единице ом (Ω) в сложной форме.
Совершенные резисторы (рис. 1) обладают сопротивлением, но не реактивны. Идеальные индукторы и идеальные конденсаторы обладают реактивным сопротивлением, но не сопротивлением.
Все компоненты обладают полным сопротивлением, и из-за этого универсального качества имеет смысл перевести все значения компонентов (сопротивление, индуктивность, емкость) в общие термины импеданса в качестве первого шага при анализе цепи переменного тока.
Фазовым углом полного сопротивления для любого компонента является фазовый шилл. между напряжением на этом компоненте и током через этот компонент. Для идеального резистора падение и ток напряжения всегда находятся в фазе друг с другом, поэтому угол сопротивления резистора считается равным 0 °. Для идеального индуктора падение напряжения всегда приводит к току на 90 °, поэтому фазовый угол импеданса индуктора называется +90 °.
Для идеального конденсатора падение напряжения всегда теряет ток на 90 °, и поэтому фазовый угол импеданса конденсатора называется -90 ".
Сопротивления в цепи переменного тока ведут себя аналогично сопротивлениям в цепи постоянного тока: они добавляют последовательно, и они уменьшаются параллельно. Пересмотренная версия Закона Ома, основанная на сопротивлении, а не сопротивлении, выглядит следующим образом:
Закон Ома для цепи переменного тока:
E = IZ; I = E / Z; Z = E / I
Все величины выражены в сложной, а не скалярной форме.
Законы Кирхгофа и все методы и теоремы сетевого анализа справедливы и для цепей переменного тока, если величины представлены в сложной, а не скалярной форме. Хотя эта квалифицированная эквивалентность может быть арифметически сложной, она концептуально проста и изящна. Единственное реальное различие между расчетами цепи постоянного тока и переменного тока связано с мощностью.
Поскольку реактивность не рассеивает мощность по мере сопротивления, концепция мощности в цепи переменного тока радикально отличается от концепции цепи постоянного тока.
Ресурс: уроки в электрических цепях, том II - AC, шестое издание