Šķiet, ka sprieguma atkarības no frekvences atklāšana ir vienkārša. Atliek tikai pieteikties ar attiecīgu lūgumu pie viszinošajiem meklētājiem un… pārliecināties, ka uz šo jautājumu vienkārši nav atbildes. Ko darīt? Risināsim šo sarežģīto jautājumu kopā.
Spriegums vai potenciāla atšķirība?
Jāatzīmē, ka spriegums un potenciāla atšķirība ir viens un tas pats. Patiesībā šis ir spēks, kas spēj likt elektriskajiem lādiņiem kustēties straumē. Nav svarīgi, kur šī kustība virzās.
Potenciālā atšķirība ir tikai vēl viena sprieguma izteiksme. Tas ir skaidrāks un varbūt saprotamāks, bet lietas būtību tas nemaina. Tāpēc galvenais jautājums ir, no kurienes nāk spriegums un no kā tas ir atkarīgs.
Kas attiecas uz 220 voltu mājas tīklu, atbilde ir vienkārša. Hidroelektrostacijā ūdens plūsma rotē ģeneratora rotoru. Rotācijas enerģija tiek pārveidota par sprieguma spēku. Atomelektrostacija vispirms ūdeni pārvērš tvaikā. Viņš pagriež turbīnu. Benzīna spēkstacijā rotoru griež benzīna degšanas spēks. Tur ir arīcitiem avotiem, bet būtība vienmēr ir viena: enerģija pārvēršas spriegumā.
Ir pienācis laiks uzdot jautājumu par sprieguma atkarību no frekvences. Bet mēs vēl nezinām, no kurienes nāk frekvence.
Kas ir frekvences avots
Tas pats ģenerators. Tās rotācijas biežums pārvēršas par tāda paša nosaukuma sprieguma īpašību. Pagrieziet ģeneratoru ātrāk - frekvence būs augstāka. Un otrādi.
Aste nevar "luncināt" suni. Tā paša iemesla dēļ frekvence nevar mainīt spriegumu. Tāpēc izteicienam "spriegums pret strāvas frekvenci" nav jēgas?
Lai rastu atbildi, ir pareizi jāformulē jautājums. Ir teiciens par muļķi un 10 zinātājiem. Viņš uzdeva nepareizus jautājumus, un viņi nevarēja atbildēt.
Ja jūs saucat spriedzi par citu definīciju, viss nostāsies savās vietās. To izmanto ķēdēm, kas sastāv no daudzām dažādām pretestībām. "Sprieguma kritums". Abi izteicieni bieži tiek uzskatīti par sinonīmiem, kas gandrīz vienmēr ir nepareizi. Tā kā sprieguma kritums patiešām var būt atkarīgs no frekvences.
Kāpēc varētu pazemināties spriegums?
Jā, vienkārši tāpēc, ka tas nevar nenokrist. Tātad. Ja vienā avota polā potenciāls ir 220 volti, bet otrā - nulle, tad šis kritums varētu notikt tikai ķēdē. Oma likums saka, ka, ja tīklā ir viena pretestība, tad viss spriegums uz tā samazināsies. Ja divi vai vairāk - katrskritums būs proporcionāls tā vērtībai, un to summa ir vienāda ar sākotnējo potenciālu starpību.
Tātad? Kur ir norāde par sprieguma atkarību no strāvas frekvences? Pagaidām viss ir atkarīgs no pretestības lieluma. Tagad, ja jūs varētu atrast tādu rezistoru, kas maina savus parametrus, mainoties frekvencei! Tad sprieguma kritums tajā mainītos automātiski.
Ir tādi rezistori
Atšķirībā no aktīvajiem kolēģiem tos sauc arī par reaktīviem. Uz ko viņi reaģē, mainot izmēru? Uz frekvenci! Ir 2 veidu pretestības:
- induktīvs;
- kapacitatīvs.
Katrs skats ir saistīts ar savu lauku. Induktīvā - ar magnētisko, kapacitatīvo - ar elektrisko. Praksē tos galvenokārt attēlo solenoīdi.
Tie ir parādīti augstāk esošajā fotoattēlā. Un kondensatori (zemāk).
Tos var uzskatīt par antipodiem, jo reakcija uz frekvences izmaiņām ir tieši pretēja. Induktīvā pretestība palielinās līdz ar frekvenci. Kapacitatīvā, gluži pretēji, krīt.
Tagad, ņemot vērā pretestības pazīmes, saskaņā ar Oma likumu, var apgalvot, ka pastāv sprieguma atkarība no maiņstrāvas frekvences. To var aprēķināt, ņemot vērā ķēdes pretestības vērtības. Skaidrības labad jāatceras, ka runa ir par sprieguma kritumu ķēdes elementā.
Un tomēr tā pastāv
Jautājuma zīme raksta nosaukumā pārvērtās parizsaucamais. Yandex ir rehabilitēts. Atliek tikai sniegt formulas sprieguma atkarībai no frekvences dažādiem pretestības veidiem.
Kapacitatīvs: XC=1/(w C). Šeit w ir leņķiskā frekvence, C ir kondensatora kapacitāte.
Induktīvs: XL=w L, kur w ir tāds pats kā iepriekšējā formulā, L ir induktivitāte.
Kā redzat, frekvence ietekmē pretestības vērtību, mainot to, līdz ar to maina sprieguma kritumu. Ja tīklam ir aktīvā pretestība R, kapacitatīvā XC un induktīvā XL, tad katra elementa sprieguma kritumu summa būs vienāda ar avota potenciālo starpību: U=Ur + Uxc + Uxl.
