Реактивное индуктивное сопротивление. Индуктивное сопротивление: формула, расчет и влияние на цепь переменного тока

Что такое индуктивное сопротивление. Как рассчитать индуктивное сопротивление катушки. От чего зависит величина индуктивного сопротивления. Как частота влияет на индуктивное сопротивление. Почему индуктивное сопротивление важно в цепях переменного тока.

Что такое индуктивное сопротивление

Индуктивное сопротивление — это сопротивление, которое катушка индуктивности оказывает переменному току. В отличие от активного сопротивления, индуктивное сопротивление не приводит к потерям энергии, а лишь препятствует изменению тока в цепи.

Основные свойства индуктивного сопротивления:

• Возникает только в цепях переменного тока
• Зависит от частоты тока и индуктивности катушки
• Измеряется в омах (Ом)
• Обозначается XL

Формула для расчета индуктивного сопротивления

Индуктивное сопротивление катушки рассчитывается по формуле:

XL = 2πfL

Где:

• XL — индуктивное сопротивление (Ом)
• π — число пи (≈3.14)
• f — частота переменного тока (Гц)
• L — индуктивность катушки (Гн)

Как видно из формулы, индуктивное сопротивление прямо пропорционально частоте тока и индуктивности катушки.

Зависимость индуктивного сопротивления от частоты

Индуктивное сопротивление катушки увеличивается с ростом частоты переменного тока. Это объясняется тем, что при более высокой частоте ток в катушке меняется быстрее, что приводит к возникновению большей ЭДС самоиндукции.

Основные закономерности:

• При f = 0 (постоянный ток) XL = 0
• При увеличении f в 2 раза XL увеличивается в 2 раза
• При стремлении f к бесконечности XL стремится к бесконечности

Влияние индуктивного сопротивления на цепь переменного тока

Индуктивное сопротивление оказывает существенное влияние на работу цепей переменного тока:

• Ограничивает силу тока в цепи
• Вызывает отставание тока от напряжения по фазе на 90°
• Приводит к возникновению реактивной мощности
• Влияет на резонансные явления в колебательных контурах

Применение индуктивного сопротивления

Понимание и расчет индуктивного сопротивления важны во многих областях электротехники и электроники:

• Проектирование фильтров и разделительных цепей
• Расчет импеданса электрических машин
• Анализ резонансных цепей
• Согласование нагрузки в ВЧ-цепях
• Компенсация реактивной мощности в электросетях

Как рассчитать индуктивное сопротивление катушки

Для расчета индуктивного сопротивления катушки необходимо:

1. Определить индуктивность катушки L (в генри)
2. Узнать частоту переменного тока f (в герцах)
3. Подставить значения в формулу XL = 2πfL
4. Выполнить вычисления

Пример расчета:

Дано: L = 0.1 Гн, f = 50 Гц

XL = 2 * 3.14 * 50 * 0.1 = 31.4 Ом

Сравнение индуктивного и активного сопротивления

Основные отличия индуктивного сопротивления от активного:

Параметр	Индуктивное сопротивление	Активное сопротивление
Зависимость от частоты	Прямо пропорционально	Не зависит
Потери энергии	Нет	Есть (тепловые)
Сдвиг фаз	Есть (90°)	Нет
Единица измерения	Ом	Ом

Индуктивное сопротивление в различных электрических цепях

Рассмотрим, как проявляется индуктивное сопротивление в различных типах электрических цепей:

Последовательная RL-цепь

В последовательной RL-цепи полное сопротивление (импеданс) рассчитывается как:

Z = √(R² + XL²)

Где R — активное сопротивление, XL — индуктивное сопротивление.

Параллельная RL-цепь

Для параллельной RL-цепи общее сопротивление определяется по формуле:

1/Z = √((1/R)² + (1/XL)²)

Последовательный RLC-контур

В последовательном RLC-контуре индуктивное и емкостное сопротивления вычитаются:

Z = √(R² + (XL — XC)²)

Где XC — емкостное сопротивление.

Влияние индуктивного сопротивления на мощность в цепи переменного тока

Индуктивное сопротивление влияет на распределение мощности в цепи переменного тока:

• Активная мощность P не зависит от XL
• Реактивная мощность Q прямо пропорциональна XL
• Полная мощность S увеличивается с ростом XL

Коэффициент мощности cosφ уменьшается при увеличении индуктивного сопротивления в цепи.

Как уменьшить индуктивное сопротивление

Существует несколько способов уменьшить индуктивное сопротивление в цепи:

• Уменьшить частоту переменного тока
• Уменьшить индуктивность катушки
• Использовать параллельное соединение катушек
• Применить компенсирующие конденсаторы

Выбор метода зависит от конкретной задачи и особенностей электрической цепи.

Заключение

Индуктивное сопротивление играет важную роль в цепях переменного тока. Понимание его природы и умение рассчитывать необходимо для эффективного проектирования и анализа электрических схем. При работе с индуктивным сопротивлением следует учитывать его зависимость от частоты и влияние на фазовые соотношения в цепи.

Что такое индуктивное сопротивление: 29 важных фактов

Катушка индуктивности:

Индуктор — это пассивный компонент электрической цепи, противодействующий току. Это моток проволоки, обернутый вокруг магнитного материала. Приложенное напряжение индуцирует ток через катушку индуктивности. Когда ток течет через индуктор, он создает магнитное поле. Магнитные поля не меняются. Следовательно, индуктор пытается предотвратить изменение тока, протекающего через него.

Реактивность:

Реактивное сопротивление определяется как сопротивление току, протекающему в электрическая цепь, Обозначается ?. 

Индуктивное реактивное сопротивление X_L:

Индуктивное реактивное сопротивление — это реактивное сопротивление, обеспечиваемое катушкой индуктивности: чем больше реактивное сопротивление, тем меньше ток. 

В цепи постоянного тока индуктивное реактивное сопротивление будет равно нулю (короткое замыкание), на высоких частотах индуктор имеет бесконечное реактивное сопротивление (разомкнутая цепь).

Единицы индуктивного реактивного сопротивления | Единица СИ индуктивного реактивного сопротивления

Индуктивное реактивное сопротивление противодействует протеканию тока в цепи. Таким образом, единица измерения индуктивного сопротивления в системе СИ такая же, как и у сопротивления, то есть Ом. 

Символ индуктивного сопротивления

Индуктивное сопротивление обозначается ?_L or X_L. 

Вывод индуктивного сопротивления 

Предположим, у нас есть следующая электрическая цепь с индуктивностью L, подключенная к источнику переменного напряжения. Этот источник создает переменный ток, который течет внутри индуктора, если переключатель замкнут. Таким образом, электрический ток в цепи в любой момент определяется выражением

[Latex]I=I_{0}cos\left ( \omega t \right )[/Latex]

Где я₀= пиковое значение тока

           ω = угловая частота

Теперь, если мы применим второй закон Кирхгофа или закон петли Кирхгофа в этой схеме, мы получим,

[Латекс] VL \ frac {\ mathrm {d} I} {\ mathrm {d} t} = 0 [/Latex]

[Латекс] V = L \ frac {\ mathrm {d} I} {\ mathrm {d} t} [/Latex]

Таким образом, напряжение на катушке индуктивности V равно индуктивности, умноженной на производную электрического тока I по времени. {\circ})[/Latex]

Если cos (ωt + 90 °) = 1, то V = V₀= LI₀ω (пиковое напряжение)

Мы знаем по закону Ома, 

Внутри резистора 

[Латекс]В_{0}=И_{0}Р[/Латекс] 

где R = сопротивление

Поскольку индуктивное реактивное сопротивление аналогично сопротивлению, мы можем получить аналогичное уравнение:

[Латекс]V_{0}=I_{0}\X_{L}[/Латекс]   

где?_L= индуктивное реактивное сопротивление

Сравнивая V₀ найденное в предыдущем уравнении, можно сделать вывод, что,

[Латекс]\X _{L}=\omega L=2\pi fL[/Latex]

где f = частота

Формула индуктивного сопротивления

Индуктивное сопротивление катушки составляет,

?_L= ωL или ?_L= 2? FL

Где ω — угловая частота, f — частота приложенного напряжения, а L — индуктивность катушки.

Вывод индуктивного сопротивления

Индуктивное реактивное сопротивление последовательно

В приведенной выше схеме три индуктивности L₁, L₂ и я₃ соединены последовательно. {\circ} \right )[/Latex]

Взяв пиковое значение, мы можем сказать, что,

[Латекс]V_{0}=I_{0}\omega \left ( L_{1}+L_{2}+L_{3} \right )[/Latex]

Итак, общая индуктивность L = L₁+L₂+L₃

Следовательно, индуктивное реактивное сопротивление при последовательном включении, ?_L= ω(L₁+L₂+L₃+… ..L_n)

Индуктивное реактивное сопротивление параллельно

В приведенной выше схеме три индуктивности, L₁, L₂ и я₃, соединены параллельно. Если полная индуктивность равна L, по закону Кирхгофа мы можем сказать:

[Латекс] V = L (\ frac {\ mathrm {d} I_ {1}} {\ mathrm {d} x} + \ frac {\ mathrm {d} I_ {2}} {\ mathrm {d} x} + \ frac {\ mathrm {d} I_ {3}} {\ mathrm {d} x}) = L \ left ( \ frac {V} {L_ {1}} + \ frac {V} {L_ {2} }+\frac{V}{L_{3}} \right )[/Latex]

So, [Latex]\frac{1}{L}=\frac{1}{L_{1}}+\frac{1}{L_{2}}+\frac{1}{L_{3}}[/Latex]

Следовательно, индуктивное сопротивление при параллельном соединении [Latex]\mathbf{X_{L}=\omega \left ( \frac{1}{L_{1}}+\frac{1}{L_{2}}+\frac {1}{L_{3}}+…. {-1}}[/Latex]

Индуктивность и индуктивное сопротивление

Магнетизм и электричество сосуществуют в электрических цепях. Если проводник помещен в постоянно изменяющееся магнитное поле, в проводнике создается сила. Это называется электродвижущей силой или ЭДС. Способность создавать напряжение для изменения протекания тока называется индуктивность. 

ЭДС помогает току течь в цепи. Пока ток проходит через катушку индуктивности, она пытается противодействовать току. Эта реакция известна как индуктивное сопротивление.

В чем разница между индуктивностью и индуктивным сопротивлением?

Индуктивность	Индуктивное сопротивление
Индуктивность [латекс] L = \ frac {V} {\ frac {\ mathrm {d} I} {\ mathrm {d} t}} [/Latex]	Индуктивное сопротивление [Latex]X_{L}=\omega L[/Latex]
Единица индуктивности — Генри или Х.	Единица измерения индуктивного сопротивления — Ом или Ом.
Размер индуктивности [ML2T-2A-2]	Размер индуктивного реактивного сопротивления составляет [ML2T-3I-2]
Это не зависит от частоты.	Это зависит от частоты.
Чем больше индуктивность, тем больше будут наведенные ЭДС и ток.	Чем больше индуктивное сопротивление, тем меньше будет ток.

Индуктивное реактивное сопротивление в цепи постоянного тока

В цепи постоянного тока частота сети равна нулю. Следовательно ?_L также равен нулю. Катушка индуктивности в установившемся режиме ведет себя как короткое замыкание.

Связь между индуктивностью и реактивным сопротивлением

реактанс ? состоит из двух компонентов —

• Индуктивное реактивное сопротивление или ?_L
• Емкостное реактивное сопротивление или ?_C

Поэтому

Формула полного индуктивного реактивного сопротивления

[Латекс]X=X_{L}+X_{C}=\omega L+\frac{1}{\omega C}[/Latex]

Разница между индуктивностью и реактивным сопротивлением

Индуктивность	реактанс
Индуктивность [латекс] L = \ frac {V} {\ frac {\ mathrm {d} I} {\ mathrm {d} t}} [/Latex]	Реактивное сопротивление [Latex]X=\omega L+\frac{1}{\omega C}[/Latex]
Единица индуктивности — Генри или Х.	Единица реактивного сопротивления — Ом или Ом.
Размер индуктивности [ML2T-2A-2]	Размер индуктивного реактивного сопротивления составляет [ML2T-3I-2]
Это не зависит от частоты.	Это зависит от частоты.
Индуктивность прямо пропорциональна току.	Реактивное сопротивление обратно пропорционально току.

Инверсия индуктивного реактивного сопротивления — это восприимчивость.

Величина, обратная индуктивному реактивному сопротивлению, известна как индуктивная восприимчивость. Обозначается B_L. 

[Латекс]X=\omega L+\frac{1}{\omega C}[/Latex]

Индуктивная проводимость аналогична проводимости G, которая является обратной величине сопротивления.

Итак, единица B_L также siemen или S.

Физически индуктивная восприимчивость представляет собой способность чисто индуктивной электрической цепи пропускать через нее ток.

Реактивность и восприимчивость 

Реактивное сопротивление измеряет реакцию цепи на изменение тока во времени, в то время как восприимчивость измеряет, насколько восприимчива цепь к проведению изменяющегося тока.

Сопротивление, реактивное сопротивление, емкость, сопротивление индуктивности, сопротивление. 

параметры	Сопротивление	реактанс	емкость	Индуктивность	полное сопротивление
Определение	Мера препятствия, создаваемого проводником по направлению тока, известна как сопротивление.	Характеристика катушки индуктивности и конденсатора противодействовать любому изменению тока называется реактивным сопротивлением.	Способность проводника накапливать электрический заряд называется емкостью.	Свойство проводника генерировать ЭДС из-за изменения тока известно как индуктивность.	Импеданс — это полное противодействие в электрической цепи, вызванное катушкой индуктивности, конденсатором и резистором.
Символ	Сопротивление обозначается R	Реактивное сопротивление представлено ?	Емкость обозначается C	Индуктивность обозначена L	Импеданс представлен Z
Ед. изм	ом	ом	фарада	Henry	ом
Общее выражение	Сопротивление в цепи с напряжением v и током i равно, [Latex]R=\frac{V}{I}[/Latex]	Реактивное сопротивление в цепи с угловой частотой источника напряжения ω равно, [Latex]X=\omega L+\frac{1}{\omega C}[/Latex]	Емкость конденсатора с плоскими пластинами со средней диэлектрической проницаемостью ϵ, площадью пластин A и расстоянием между пластинами d составляет [Latex] C = \ frac {\ epsilon A} {d} [/Latex]	Индуктивность катушки с наведенным напряжением V равна [Latex] L = \ frac {V} {\ frac {\ mathrm {d} I} {\ mathrm {d} t}} [/Latex]	Полный импеданс цепи можно записать как Z = ZR+ZC+ZL

Емкостное сопротивление

Как и индуктивное реактивное сопротивление, емкостное реактивное сопротивление — это импеданс, вызванный конденсатором. Обозначается Xc. Когда в RC-цепи подается постоянное напряжение, конденсатор начинает заряжаться. Впоследствии ток течет, и внутреннее сопротивление конденсатора препятствует ему. 

Емкостное реактивное сопротивление [Latex]X_{C}=\frac{1}{\omega C}=\frac{1}{2\pi fC}[/Latex]

В чем разница между индуктивным и емкостным сопротивлением?

Емкостное реактивное сопротивление против индуктивного реактивного сопротивления

Емкостное сопротивление	Индуктивное сопротивление
Реактивное сопротивление конденсатора	Реактивное сопротивление катушки индуктивности
Обозначается XC	Обозначается XL
[Латекс]X_{C}=\frac{1}{\omega C}[/Latex]	[Латекс]X_{L}=\omega L[/Латекс]
Когда на конденсатор подается синусоидальное переменное напряжение, ток опережает напряжение на фазовый угол 90 °.	Когда синусоидальное переменное напряжение подается на катушку индуктивности, ток отстает от напряжения на фазовый угол 90 °.
Она обратно пропорциональна частоте.	Она прямо пропорциональна частоте
При питании постоянным током конденсатор ведет себя как разомкнутая цепь.	При питании постоянным током катушка индуктивности ведет себя как короткое замыкание.
На высокой частоте конденсатор действует как короткое замыкание.	На высокой частоте индуктор действует как разомкнутая цепь.

Цепь переменного тока в комбинации серии LR

В приведенной выше цепи есть два компонента — резистор R и катушка индуктивности L. Пусть напряжение на резисторе Vr, а напряжение на катушке индуктивности VL.

На векторной диаграмме видно, что полное напряжение V, напряжение резистора V_r и напряжение индуктора V_L образует прямоугольный треугольник.

Применяя теорему Пифагора, получаем,

V²=V_r²+V_L²

[Latex]tan\varphi =\frac{V_{L}}{V_{r}}[/Latex], где φ=фазовый угол

Как найти индуктивное сопротивление? | Важные формулы

[Латекс]X_{L}=2\pi fL[/Латекс]

[Латекс]Z=\sqrt{R^{2}+X_{L}^{2}}[/латекс]

[Latex]I_{rms}=\frac{V}{Z}[/Latex]

Мощность [Latex]P=V_{rms}I_{rms}cos\varphi[/Latex]

Рассчитайте индуктивное реактивное сопротивление | Пример расчета индуктивного реактивного сопротивления

Найдите напряжение переменного тока, необходимое для протекания тока 20 мА через катушку индуктивности 100 мГн.

Частота питания 500 Гц.

Дано: i = 20 мА f = 400 Гц L = 100 мГн

Поскольку серия является чисто индуктивной, полное сопротивление в цепи Z = X_L

Мы знаем, X_L= ωL = 2? fL = 2 x 3.14 x 400 x 0.1 = 251.2 Ом

Следовательно, напряжение питания V = iX_L= 02 x 251.2 = 5.024 вольт

Рассчитать X

_L индуктивности 5 мГн при подаче переменного напряжения 50 Гц. Также нахожу я_RMS на каждой частоте, когда V_RMS составляет 125 вольт.

X_L= 2? FL = 2 x 3.14 x 50 x 5 x 001 = 1.57 Ом

[Latex]I_{rms}=\frac{V_{rms}}{X_{L}}[/Latex]= 79.6 А

Рассчитайте индуктивное реактивное сопротивление, используя напряжение и ток

Сопротивление 20 Ом, индуктивность 200 мГн и емкость 100 мкФ подключены последовательно к сети 220 В, 50 Гц. Определить X

_L, ИКС_C и ток, протекающий по цепи.

Мы знаем, V = 220 вольт R = 20 Ом L = 0.2 H f = 50 Гц

X_L= 2? FL = 2 x 3. {2}}[/латекс]Измеряется в ОмИзмеряется в ОмИзмеряется в ОмНе зависит от частотыЗависит от частотыЗависит от частоты

Реактивное сопротивление утечки в асинхронном двигателе

Реактивное сопротивление утечки — это полное сопротивление, вызванное индуктором рассеяния в асинхронном двигателе. Вращающееся магнитное поле возникает в асинхронном двигателе из-за приложенного трехфазного питания. Большинство линий магнитного потока, генерируемых обмоткой статора, проходят через ротор. Хотя очень немногие силовые линии закрываются в воздушном зазоре и не вносят вклад в напряженность магнитного поля. Это поток утечки.

Из-за этого потока рассеяния в обмотке индуцируется самоиндукция. Это известно как реактивное сопротивление утечки.

Субпереходное реактивное сопротивление асинхронного двигателя

При коротком замыкании магнитный поток, генерируемый в демпферной обмотке, снижает установившееся реактивное сопротивление. Он известен как субпереходное реактивное сопротивление. Термин «субпереходный» предполагает, что величина работает даже быстрее, чем «переходный». 

Часто задаваемые вопросы

Чему пропорционально индуктивное сопротивление? 

Индуктивное реактивное сопротивление прямо пропорционально частоте.

Что такое индуктивное реактивное сопротивление и как оно влияет на цепь переменного тока?

В отличие от ДК, в Цепь переменного тока, ток меняется во времени. 

Что происходит, когда емкостное реактивное сопротивление больше индуктивного?

Если X_C больше чем X_L, тогда общее реактивное сопротивление будет емкостным. 

Что такое индукция?

Изменение магнитного поля вызывает в цепи напряжение и ток. Это явление известно как индукционный. 

Что делает индуктивность в цепи?

Индуктивность препятствует изменению тока, протекающего по цепи.

Что такое индуктивность катушки?

Игровой автомат индуктивность катушки возникает из-за магнитного поля из-за переменного тока.

Почему L используется для индуктивности?

Судя по инициалам, я должен был использоваться для обозначения индуктивности. Но поскольку I уже используется для тока, L используется для индуктивности в честь ученого. Генрих Ленц за его выдающийся вклад в области электромагнетизма. 

Может ли самоиндукция быть отрицательной?

Самоиндукция — это чисто геометрическая величина, и она зависит от внешней схемы. Следовательно, это не может быть отрицательным. Знак минус в законе Ленца указывает на противоположный характер ЭДС по отношению к магнитному полю.

Есть ли у двигателей индуктивность?

Обратная ЭДС — решающий фактор в двигателях. В двигателях переменного и постоянного тока для измерения индуктивности используется источник низкого переменного напряжения.

Что такое единица индуктивности?

В системе СИ единица индуктивности — вольт-секунда на ампер или Генри.

Почему индуктор блокирует переменный ток и допускает постоянный ток?

Катушка индуктивности создает ЭДС, когда через нее протекает ток. В переменном токе ЭДС очень высока при увеличении частоты. Следовательно, противодействие также значимо. Но в питании постоянного тока нет ЭДС, и, следовательно, нет противодействия. Говорят, что индуктор блокирует переменный ток и допускает постоянный ток.

Допускает ли индуктор постоянный ток?

Индуктор пропускает постоянный ток, поскольку в цепи нет противоположной силы.

Подробнее о теории цепей нажмите сюда

Активное реактивное и полное сопротивление. Треугольники сопротивлений — Студопедия

Поделись  

Активное сопротивление

, где — импеданс, — величина активного сопротивления, — величина реактивного сопротивления, — мнимая единица.

Активное сопротивление — сопротивление электрической цепи или её участка, обусловленное необратимыми превращениями электрической энергии в другие виды энергии (в тепловую).

Реактивное сопротивление

Реактивное сопротивление — электрическое сопротивление, обусловленное передачей энергии переменным током электрическому илимагнитному полю (и обратно).

Реактивное сопротивление определяет мнимую часть импеданса:

, где — импеданс, — величина активного сопротивления, — величина реактивного сопротивления, — мнимая единица.

В зависимости от знака величины какого-либо элемента электрической цепи говорят о трёх случаях:

— элемент проявляет свойства индуктивности.

— элемент имеет чисто активное сопротивление.

— элемент проявляет ёмкостные свойства.

Величина реактивного сопротивления может быть выражена через величины индуктивного и ёмкостного сопротивлений:

Индуктивное сопротивление ( ) обусловлено возникновением ЭДС самоиндукции в элементе электрической цепи. Изменение тока и, как следствие, изменение его магнитного поля вызывает препятствующее изменению этого тока ЭДС самоиндукции. Величина индуктивного сопротивления зависит от индуктивности элемента и частоты протекающего тока:

Ёмкостное сопротивление ( ). Величина ёмкостного сопротивления зависит от ёмкости элемента и также частоты протекающего тока :

Здесь — циклическая частота, равная .

Прямая и обратная зависимость этих сопротивлений от частоты тока приводит к тому, что с увеличением частоты всё бо?льшую роль начинает играть индуктивное сопротивление и всё меньшую ёмкостное.

Полное сопротивление

Полное сопротивление (z) — это векторная сумма всех сопротивлений: активного, емкостного и индуктивного.

Треугольники сопротивлений

Если стороны треугольника напряжений (155, а) разделить на ток I (.155, б), то углы треугольника от этого не изменятся, и мы получим новый треугольник, подобный первому — треугольник сопротивлений (155, в).

В треугольнике сопротивления, показанном на рис, все стороны обозначают сопротивления, причем гипотенуза его является полным или кажущимся сопротивлением цепи.

Из треугольника сопротивлений видно, что полное или кажущееся сопротивление Z равно геометрической сумме активного R и индуктивного X_l сопротивлений.

Применяя теорему Пифагора к треугольнику сопротивлений, получаем:



Влияние частоты на индуктивное сопротивление

Заявление о конфиденциальности — Информация об авторских правах. — Свяжитесь с нами

Настроенные схемы Введение в схемы генерации и формирования волн Резонанс
Влияние частоты на индуктивное сопротивление В переменном токе цепи, катушка индуктивности создает индуктивное сопротивление, которое вызывает ток чтобы отставать от напряжения на 90 градусов. Поскольку индуктор «реагирует» на изменение ток, он известен как реактивная составляющая. Противодействие, которое индуктор представляет переменный ток называется индуктивным сопротивлением (X L ). Это противостояние вызвано индуктор, «реагирующий» на изменение тока переменного тока. источник. Оба индуктивность и частота определяют величину этого реактивного сопротивления. Эти отношения определяется формулой: Как показано в уравнении, любое увеличение частоты или «f» вызовет соответствующее увеличение индуктивного сопротивления или «X L ». Следовательно, ИНДУКТИВНОЕ РЕАКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ИЗМЕНЯЕТСЯ ПРЯМО С ЧАСТОТОЙ. Как видите, чем выше частота, тем больше индуктивное сопротивление; чем ниже частота, тем меньше индуктивное сопротивление для данной катушки индуктивности. Эта взаимосвязь проиллюстрирована на рис. 1-2. Увеличение значения X L построены по возрастанию частоты. Начиная в левом нижнем углу при нулевой частоте индуктивное сопротивление равно нулю. Как частота увеличивается (чтение вправо), индуктивное сопротивление показано на увеличиваются прямо пропорционально. Рис. 1-2. — Влияние частоты на индуктивное сопротивление. Влияние частоты на емкостное сопротивление В переменном токе цепи конденсатор создает реактивное сопротивление, которое заставляет ток опережать напряжение на 90 градусов. Поскольку конденсатор «реагирует» на изменение напряжения, он известен как реактивный компонент. Противодействие конденсатора переменному току. называется емкостное реактивное сопротивление (X C ). Противодействие вызывается конденсатором «реагируя» на изменение напряжения переменного тока. источник. Формула для емкостное сопротивление: В отличие от индуктивного сопротивления, это уравнение показывает, что ЕМКОСТНОЕ РЕАКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ИЗМЕНЯЕТСЯ ПРОТИВ ЧАСТОТЫ. Когда f = 0, X C бесконечно и уменьшается по мере увеличения частоты. То есть чем ниже частота, тем больше емкостное реактивное сопротивление; чем выше частота, тем меньше реактивное сопротивление для данного конденсатор. Как показано на рис. 1-3, действие емкости противоположно действию индуктивности. Помните, что из-за емкости ток опережает напряжение на 90 градусов, а Индуктивность заставляет ток отставать от напряжения на 90 градусов. Рис. 1-3. — Влияние частоты на емкостное сопротивление. Влияние частоты на сопротивление В выражении для индуктивного сопротивления X L = 2pfL, а в выражении для емкостного сопротивления оба содержат «f» (частота). Любое изменение частоты изменяет реактивное сопротивление компонентов схемы, как уже объяснялось. Пока ничего не сказано о Влияние частоты на сопротивление. В отношениях по закону Ома, таких как R = E/I нет участвует «ф». Таким образом, для всех практических целей изменение частоты не влияет на сопротивление цепи. Если 60-герц. напряжение вызывает 20 миллиампер тока в резистивной цепи, затем такое же напряжение на частоте 2000 герц, для например, все равно будет течь 20 миллиампер. ПРИМЕЧАНИЕ. Помните, что полное сопротивление переменному току. называется импедансом (Z). Импеданс комбинация индуктивного сопротивления (X L ), емкостного сопротивления (X C ), и сопротивление (R). При работе с переменным током цепей импеданс является фактором с что вы в конечном итоге будете обеспокоены. Но, как вам только что было показано, сопротивление (R) не зависит от частоты. Таким образом, оставшаяся часть обсуждения a.c. цепи будут касаться только реактивного сопротивления катушек индуктивности и конденсаторов и будут игнорировать сопротивление. а.с. Цепи, содержащие как индуктивное, так и емкостное сопротивление а. с. схемы, которые содержат как катушку индуктивности, так и конденсатор, имеют интересные характеристики из-за противоположного действия L и C. X L и X C можно рассматривать как реакторы, сдвинутые по фазе на 180 градусов. Как показано на рисунке 1-2, вектор для X L должен быть нанесен выше базовой линии; вектор для X C , рис. 1-3, должны быть нанесены ниже базовой линии. В последовательной цепи эффективное реактивное сопротивление, или то, что называется РЕЗУЛЬТАТИВНОЙ РЕАКТИВНОСТЬЮ, представляет собой разницу между индивидуальные реактивные сопротивления. Как уравнение, результирующее реактивное сопротивление: Х = Х Л — Х С Предположим, что переменный ток схема содержит X L на 300 Ом и X C на 250 Ом. Результирующее реактивное сопротивление: X = X L — X C = 300 — 250 = 50 Ом (индуктивное) В некоторых случаях X C может быть больше, чем X L . Если Х Л = 1200 Ом и X C = 4000 Ом, разница: X = X L — X C = 1200 — 4000 = -2800 Ом (емкостный). Сумма имеет знак (+ или -) большее число (множитель). Q.1 Какая связь между частотой и значениями (a) X Л , (б) X C и (c) R? Q.2 В переменном токе цепь, содержащая как катушку индуктивности, так и конденсатор, какой термин используется для разницы между отдельными реактивными сопротивлениями?

Калькулятор индуктивного сопротивления

Автор Purnima Singh, PhD

Отзыв Стивена Вудинга

Последнее обновление: 3 октября 2022 г.

Содержание:

• Что такое индуктивное сопротивление? — Определение индуктивного реактивного сопротивления
• Формула индуктивного реактивного сопротивления
• Единица измерения индуктивного реактивного сопротивления
• Как пользоваться калькулятором индуктивного сопротивления?
• Часто задаваемые вопросы

Калькулятор индуктивного реактивного сопротивления компании Omni (калькулятор XLX_LXL​) позволяет определить эффективное сопротивление (импеданс) катушки индуктивности . Просто введите индуктивность катушки и частоту сигнала переменного тока, и калькулятор импеданса индуктора мгновенно рассчитает реактивное сопротивление индуктора (индуктивный импеданс)!

Продолжайте читать, чтобы узнать , что такое индуктивное сопротивление и формула для его расчета. Вы также найдете пример расчета индуктивного сопротивления с помощью калькулятора XLX_LXL​.

Что такое индуктивное сопротивление? — Определение индуктивного реактивного сопротивления

Индуктивное реактивное сопротивление или индуктивный импеданс — это эффективное сопротивление индуктора протекающему через него электрическому току .

Это похоже на сопротивление резистора в том смысле, что оба сопротивления препятствуют прохождению электрического заряда. Однако в случае резисторов , противодействие происходит из-за столкновения с электронами при их прохождении через него. В катушке индуктивности именно ЭДС самоиндукции противодействует нарастанию и спаду тока .

Формула индуктивного сопротивления

Рассмотрим простую схему, состоящую из катушки индуктивности, подключенной к источнику переменного напряжения (рис. 1). Поскольку величина и направление переменного тока непрерывно изменяются , катушка индуктивности будет противодействовать любому изменению протекающего через нее тока, индуцируя в себе ЭДС.

Рисунок 1: Цепь переменного тока, состоящая из катушки индуктивности.

Используя формулу закона Фарадея, мы можем выразить эту ЭДС самоиндукции (VVV) как:

V=−L⋅(dIdt)\scriptsize V = -L \cdot \left ( \frac{dI}{dt} \right)V=−L⋅(dtdI​)

где:

• LLL — собственная индуктивность индуктора; и
• dI/dtdI/dtdI/dt — Скорость изменения тока через дроссель.

Вы можете использовать калькулятор индуктивности соленоида, чтобы найти собственную индуктивность любой катушки индуктивности.

Чтобы найти средний ток (III) через индуктор, мы можем использовать вариант закона Ома:

I=VXL\scriptsize I = \frac{V}{X_L}I=XL​V​

, где индуктивное сопротивление (XLX_LXL​) зависит от частоты (ν\nuν) сигнала переменного тока:

XL=2πνL\scriptsize X_L = 2 \pi \nu LXL​=2πνL

Мы также можем рассчитать проводимость (BLB_LBL​), т. е. насколько легко цепь пропускает через себя ток, следующим образом:

BL=1XL\scriptsize B_L = \frac{1}{X_L}BL​=XL​1​

Единица индуктивного сопротивления

Чтобы найти единицу измерения индуктивного сопротивления, проведем размерный анализ формулы для индуктивного сопротивления:

XL=2πνL⟹1сек⋅генри=1сек⋅вольт(ампер/сек)=вольтампер = ом (Ом) \ размер сценария \начать{выравнивать*} X_L &= 2 \pi \nu L \\ \ подразумевает & \rm \frac{1}{sec} \cdot henry \\ & = \rm \frac{1}{sec} \cdot \frac{volt}{(amp/sec)} \\ & \rm = \frac{volt}{amp} = ohm\ (\Omega) \end{align*}XL​⟹​=2πνLsec1​⋅henry=sec1​⋅(amp/sec)volt​=ampvolt​=ohm (Ω)​

Размерный анализ приведенной выше формулы говорит нам о том, что размеры индуктивного реактивного сопротивления такие же, как у сопротивления. Следовательно, индуктивное сопротивление измеряется в омах (Ом\ОмегаОм).

Для измерения проводимости мы используем ту же единицу измерения, что и проводимость, т. е. сименс (S\rm SS).

Как пользоваться калькулятором индуктивного сопротивления?

Давайте посмотрим, как использовать калькулятор индуктивного реактивного сопротивления для расчета реактивного сопротивления катушки 14 мГн при 100 Гц Через него протекает переменный ток.

1. Введите индуктивность катушки, т. е. 14 мГн .
2. Подключите частоту сигнала переменного тока, т. е. 100 Гц .
3. Калькулятор XLX_LXL​ отобразит реактивное сопротивление катушки индуктивности (XLX_LXL​), т. е. 8,80 Ом , и адмиттанс (BLB_LBL​), т. е. 0,11 S .
4. Вы также можете использовать этот калькулятор импеданса катушки индуктивности для расчета индуктивности катушки.

Мы также рекомендуем воспользоваться нашим калькулятором емкостного реактивного сопротивления, чтобы узнать об эффективном сопротивлении конденсатора протекающему через него току.

Часто задаваемые вопросы

Как рассчитать индуктивное сопротивление?

Для расчета индуктивного сопротивления выполните следующие действия:

1. Определите частоту сигнала переменного тока.
2. Умножьте частоту на 2π и индуктивность .
3. Поздравляю! Вы рассчитали индуктивное сопротивление.

Что такое индуктивное сопротивление в цепи постоянного тока?

Ноль . Индуктивное сопротивление прямо пропорционально частоте сигнала. В цепях постоянного тока частота равна нулю . Следовательно, индуктивное сопротивление в цепях постоянного тока также равно нулю.

В чем разница между индуктивным реактивным сопротивлением и емкостным реактивным сопротивлением?

Основные различия между индуктивным и емкостным реактивным сопротивлением:

• Индуктивное сопротивление — это эффективное сопротивление индуктора .