Edellisessä kappaleessa käsittelimme resistanssin R, induktanssin L ja kapasitanssin C välistä suhdetta, ja tässä käsittelemme niitä tarkemmin.
Induktorien ja kondensaattoreiden vaihtovirtapiireissä syntyvien induktiivisten ja kapasitiivisten reaktanssien ydin piilee jännitteen ja virran muutoksissa, jotka johtavat energian muutoksiin.
Induktorin tapauksessa virran muuttuessa myös sen magneettikenttä muuttuu (energia muuttuu). Tiedämme, että sähkömagneettisessa induktiossa indusoitu magneettikenttä estää aina alkuperäisen magneettikentän muuttumisen, joten taajuuden kasvaessa tämän esteen vaikutus tulee selvemmäksi, eli induktanssin kasvuksi.
Kun kondensaattorin jännite muuttuu, myös elektrodilevyn varausmäärä muuttuu vastaavasti. Mitä nopeammin jännite muuttuu, sitä nopeammin ja enemmän varausmäärä liikkuu elektrodilevyllä. Varausmäärän liike on itse asiassa virta. Yksinkertaisesti sanottuna, mitä nopeammin jännite muuttuu, sitä suurempi virta kulkee kondensaattorin läpi. Tämä tarkoittaa, että itse kondensaattorilla on pienempi estovaikutus virtaan, mikä tarkoittaa, että kapasitiivinen reaktanssi pienenee.
Yhteenvetona voidaan todeta, että induktorin induktanssi on suoraan verrannollinen taajuuteen, kun taas kondensaattorin kapasitanssi on kääntäen verrannollinen taajuuteen.
Mitä eroja on induktorien ja kondensaattoreiden teholla ja resistanssilla?
Vastukset kuluttavat energiaa sekä tasavirta- että vaihtovirtapiireissä, ja jännitteen ja virran muutokset ovat aina synkronoituja. Esimerkiksi seuraava kuva esittää vastusten jännite-, virta- ja tehokäyrät vaihtovirtapiireissä. Kaaviosta voidaan nähdä, että vastuksen teho on aina ollut suurempi tai yhtä suuri kuin nolla, eikä se ole pienempi kuin nolla, mikä tarkoittaa, että vastus on absorboinut sähköenergiaa.
Vaihtovirtapiireissä vastusten kuluttamaa tehoa kutsutaan keskimääräiseksi tehoksi tai pätötehoksi, jota merkitään isolla kirjaimella P. Niin kutsuttu pätöteho edustaa vain komponentin energiankulutusominaisuuksia. Jos tietyllä komponentilla on energiankulutusta, energiankulutusta edustaa pätöteho P, joka osoittaa sen energiankulutuksen suuruuden (tai nopeuden).
Kondensaattorit ja induktorit eivät kuluta energiaa, vaan ne ainoastaan varastoivat ja vapauttavat energiaa. Induktorit absorboivat sähköenergiaa viritysmagneettikenttien muodossa, jotka absorboivat ja muuntavat sähköenergiaa magneettikentän energiaksi ja vapauttavat sitten magneettikentän energiaa sähköenergiaksi jatkuvasti toistuen; Samoin kondensaattorit absorboivat sähköenergiaa ja muuntavat sen sähkökentän energiaksi samalla, kun ne vapauttavat sähkökentän energiaa ja muuntavat sen sähköenergiaksi.
Induktanssi ja kapasitanssi, sähköenergian absorbointi- ja vapautumisprosessit, eivät kuluta energiaa, eikä niitä selvästikään voida esittää pätöteholla. Tämän perusteella fyysikot ovat määritelleet niille uuden nimen, loistehon, jota edustavat kirjaimet Q ja Q
Julkaisun aika: 21.11.2023