Κύκλωμα AC που περιέχει μόνο επαγωγή

Υπάρχουν δύο μορφές ρεύματος που περιλαμβάνουν εναλλασσόμενο και συνεχές ρεύμα. Στο συνεχές ρεύμα (DC), η ροή του ηλεκτρισμού είναι μόνο προς μία κατεύθυνση. Αντίθετα, στην περίπτωση του εναλλακτικού ρεύματος (AC), η ροή του φορτίου αλλάζει κατεύθυνση περιοδικά. Ως εκ τούτου, υπάρχει μια αντιστροφή τόσο στο επίπεδο τάσης όσο και στη ροή του ρεύματος.

Ένα κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος που περιέχει μόνο επαγωγή είναι ένα κύκλωμα που αποτελείται μόνο από τον επαγωγέα ως εξάρτημα. Χρησιμοποιούμε τέτοιους επαγωγείς στο κύκλωμα AC ως φίλτρα. Είναι γνωστό ότι αποθηκεύουν ενέργεια με τη μορφή μαγνητικής ενέργειας και ως εκ τούτου είναι γνωστά για τη μείωση των διακυμάνσεων κατά τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος.

Το κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος που περιέχει επαγωγή σημαίνει μόνο ότι το κύκλωμα AC αποτελείται μόνο από επαγωγείς χωρίς επιρροή από αντίσταση ή πυκνωτή.

Επίπτωση και χρήση πηνίου στο κύκλωμα AC 

Στην περίπτωση του εναλλασσόμενου ρεύματος, καθώς το ηλεκτρικό ρεύμα ρέει, δημιουργεί ένα μαγνητικό αποτέλεσμα. Αυτός ο μαγνητισμός μεταβάλλει την ηλεκτροκινητική δύναμη. Ο πρωταρχικός ρόλος του επαγωγέα είναι να μειώνει τις διακυμάνσεις κατά τη ροή υψηλών ρευμάτων και τάσης.

Στο κύκλωμα AC που περιέχει μόνο επαγωγή, καθώς η εφαρμοζόμενη τάση μεταβάλλεται και αντιστρέφει την πολικότητα, το πηνίο αποθηκεύει ενέργεια συνεχώς μόνο ως μαγνητική ενέργεια χωρίς να εμποδίζει τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος.

Η επαγωγή αποτρέπει επίσης τις διακυμάνσεις της τάσης. Η αντίθεση του εναλλασσόμενου ρεύματος που προκαλείται από την επαγωγή ονομάζεται αντίδραση. Στο κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος που περιέχει μόνο επαγωγή, δεν θα υπάρχει καμία επίδραση αντίστασης και χωρητικότητας στο κύκλωμα. Ως εκ τούτου, θα καθυστερήσει την τάση κατά μια γωνία 90°.

Κύκλωμα AC που περιέχει μόνο επαγωγή Σημασία και εξίσωση

Με το κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος να περιέχει μόνο επαγωγή, καθώς υπάρχει μόνο ο επαγωγέας, διατηρεί την ηλεκτρική ενέργεια και τη μετατρέπει σε μαγνητικό πεδίο με τη ροή του ρεύματος μέσω αυτού. Καθώς η κατεύθυνση του ρεύματος ή της τάσης αλλάζει, η επίδραση του χρονικά μεταβαλλόμενου μαγνητικού πεδίου οδηγεί στην ηλεκτροκινητική δύναμη που αντιτίθεται στη ροή του ρεύματος.

Ως εκ τούτου, είναι γνωστό ότι ελέγχεται η διακύμανση της ροής του ρεύματος και η αντίθεση ονομάζεται επαγωγική αντίδραση.

Η εξίσωση του κυκλώματος εναλλασσόμενου ρεύματος που περιέχει μόνο επαγωγική σημασία αποδεικνύει ότι το ρεύμα στα καθαρά επαγωγικά κυκλώματα AC καθυστερεί την τάση κατά 90°.

Αφήστε την τάση στο κύκλωμα να είναι

v =VmSin ωt

Η ηλεκτροκινητική δύναμη (EMF) στον επαγωγέα είναι

E =– L x dl/dt

Συγκριτικά, το EMF που προκαλείται στο κύκλωμα είναι ίσο και αντίθετο με την εφαρμοζόμενη τάση.

Ως εκ τούτου, μπορούμε να υπονοήσουμε ότι v =E

v =– L x dl/dt

Βάζοντας την τιμή του v

VmSin ωt =– L x dl/dt

Κατά την ενσωμάτωση των πλευρών, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι στην περίπτωση των καθαρών επαγωγικών κυκλωμάτων AC, υστερεί στην τάση κατά 90°.

Κατανόηση της επαγωγικής αντίδρασης

Η επαγωγική αντίδραση στο κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος που περιέχει επαγωγή μόνο είναι όταν η επαγωγή αντιτίθεται στο εναλλασσόμενο ρεύμα. Μετράμε αυτή την επαγωγική αντίδραση σε ohms.

Ας εξετάσουμε πώς το αντιπροσωπεύει το XL. Η τάση που προκαλείται στο κύκλωμα είναι η αντίθετη ηλεκτροκινητική δύναμη που είναι γνωστό ότι αντιτίθεται στην αλλαγή. Όταν η ροή του ρεύματος είναι μέγιστη, προκαλεί το μετρητή EMF.

Στο κύκλωμα AC, το οποίο αποτελείται μόνο από έναν επαγωγέα, το ρεύμα καθυστερεί σε σύγκριση με την τάση. Το ρεύμα θα ρέει δεσμευμένο από την αντίδραση του κυκλώματος στο κύκλωμα AC που περιέχει μόνο επαγωγή.

Αποθηκεύει με επιτυχία την ενέργεια σε ένα μαγνητικό πεδίο καθώς το κύκλωμα ρέει. Βοηθά έτσι στην επιστροφή του αν υπάρξει κατάρρευση. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως άεργος ισχύς.

Σημασία μόνο για το κύκλωμα AC που περιέχει επαγωγή

Ας μάθουμε για τη σημασία τέτοιων κυκλωμάτων AC.

• Η σημασία του κυκλώματος AC που περιέχει μόνο επαγωγή έγκειται στην ικανότητά του να μετατρέπει και να αποθηκεύει την ηλεκτρική ενέργεια σε μαγνητική ενέργεια. Ως εκ τούτου, η παραγωγή EMF αντιτίθεται στην αλλαγή του ρεύματος και ελέγχει τις διακυμάνσεις.
• Τα επαγωγικά που υπάρχουν στο κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος λειτουργούν και λειτουργούν ρίχνοντας μια τάση ευθέως ανάλογη με τον τρέχοντα ρυθμό μεταβολής.
• Μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι η επαγωγή που περιέχει το κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος είναι μόνο σημαντική σε διάφορες συσκευές, όπως σταθεροποιητές τάσης που χρησιμοποιούνται σε πολλές συσκευές. Το καθαρό επαγωγικό κύκλωμα AC βοηθά στη σταθεροποίηση της διακύμανσης καθώς το ρεύμα καθυστερεί την τάση κατά 90°.
• Η στιγμιαία ισχύς σε ένα κύκλωμα AC που περιέχει μόνο επαγωγή μπορεί να είναι θετική ή αρνητική. Αυτή η ισχύς είναι προϊόν τάσης και ρεύματος. Επομένως, ισούται με μηδέν κάθε φορά που το στιγμιαίο ρεύμα ή η τάση του κυκλώματος είναι μηδέν.

Συμπέρασμα 

Το κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος έχει εφαρμογές σε μια σειρά συσκευών που χρησιμοποιούνται στην καθημερινή μας ζωή.

Το εναλλασσόμενο ρεύμα περιλαμβάνει τη ροή του ρεύματος με τρόπο που αλλάζει κατεύθυνση περιοδικά. Καθώς το ρεύμα αλλάζει κατεύθυνση, αντιστρέφει περιοδικά την τάση στα κυκλώματα AC. Ως εκ τούτου, στο κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος που περιέχει μόνο επαγωγή, το ρεύμα υστερεί της τάσης κατά 90°.

Όταν το κύκλωμα AC αποτελείται μόνο από τον επαγωγέα, βοηθά στην αποθήκευση του ηλεκτρικού ρεύματος με τη μορφή του μαγνητικού πεδίου. Αυτή η πτυχή οδηγεί σε αλλαγή της ηλεκτροκινητικής δύναμης και είναι γνωστό ότι ελέγχει τη διακύμανση της τάσης.

Ως εκ τούτου, η κατανόηση του κυκλώματος εναλλασσόμενου ρεύματος που περιέχει επαγωγή σημαίνει μόνο ανάλυση του κυκλώματος εναλλασσόμενου ρεύματος που αποτελείται μόνο από την επαγωγή χωρίς την χωρητικότητα και την αντίσταση.