Lidhja paralele e një rezistence, induktori dhe kondensatori. Rezistenca aktive në qarkun AC

Sipas ligjit të Ohm-it, në një qark të mbyllur rrymë e vazhdueshme

voltazhi në terminalet e burimit është më i vogël se emf

U = IR; U = E - Ir

1. Rezistenca në qarkun AC

R Le të shqyrtojmë një qark të përbërë nga një burim i ndryshueshëm

rrymë, rezistencë dhe tela ideale.

Le të supozojmë se tensioni në të gjithë rezistencën

ndryshon sipas ligji harmonik

U = U 0 cosω t.

Le të gjejmë rrymën që rrjedh nëpër rezistencë.

Sipas ligjit të Ohmit për seksion zinxhir

I=U/R ==> I = I 0 cosω t

Amplituda aktuale I 0 = U 0 / R

Rryma dhe tensioni ndryshojnë sipas të njëjtit ligj harmonik (kosinus), domethënë janë në fazë. Do te thote, që, për shembull, në atë moment kur rryma në qark është maksimale, tensioni në të gjithë rezistencën është gjithashtu maksimal.

1. Kondensatori në qarkun AC

Le të lidhim kondensatorin me qarkun DC. Një pjesë e ngarkesës do të rrjedhë nga burimi aktual në pllakat e kondensatorit. Një impuls afatshkurtër i rrymës së karikimit ndodh në qark. Kondensatori ngarkohet në tensionin e burimit, pas së cilës rryma ndalon. Rryma e drejtpërdrejtë nuk mund të rrjedhë nëpër një kondensator!

R Le të shohim proceset që ndodhin kur një kondensator lidhet me një qark rrymë alternative

rryma e karikimit

Nëpërmjet dielektrikut që ndan pllakat e kondensatorit, elektricitet nuk mund të vazhdojë si më parë. Por si rezultat i proceseve të përsëritura periodike të ngarkimit dhe shkarkimit të kondensatorit, një rrymë alternative do të shfaqet në qark.

Nëse tensioni në një qark ndryshon sipas një ligji harmonik,

U = U 0 cos ωt

atëherë ngarkesa në pllakat e kondensatorit ndryshon

gjithashtu nëligji harmonik

q=Cu = CU 0 cosω t

dhe rryma në qark mund të gjendet si derivati ​​i ngarkesës

i = q /

i= -CU 0 ω mëkatω t = CU 0 ω si(ω t+π/2),

i= Unë 0 ω si(ω t+π/2)

Amplituda aktuale I 0 = C.U. 0 ω

Nga formula që rezulton është e qartë se në çdo kohë

faza aktuale më shumë tension fazor nëπ /2.

Në një qark AC, voltazhi në kondensatorin aktual mbetet në fazë me rrymën meπ /2, ose një periudhë çerek.

Kapaciteti

Madhësia

thirrur reaksioni kapacitiv.

Marrëdhënia midis vlerave të amplitudës së rrymës dhe tensionit formalisht përkon me ligjin e Ohm-it për një seksion të një zinxhiri

E njëjta marrëdhënie vlen edhe për vlerat efektive të rrymës dhe tensionit.

Kapaciteti i një kondensatori varet nga Frekuenca e tensionit AC. Me rritjen e frekuencës së lëkundjeve të tensionit, kapaciteti zvogëlohet, kështu që amplituda e rrymës rritet në përpjesëtim të drejtë me frekuencënI 0 = C.U. 0 ω.

Ndërsa frekuenca zvogëlohet, amplituda e rrymës zvogëlohet dhe në ω = 0 kthehet në 0. Vini re se frekuenca zero e lëkundjeve do të thotë që rryma e drejtpërdrejtë rrjedh në qark.

1. Induktor në një qark AC

Supozojmë se induktori ka një rezistencë aktive të papërfillshme R. Një element i tillë nuk mund të lidhet me një qark DC, sepse do të ndodhë një qark i shkurtër.

Në një qark të rrymës alternative, parandalohet një rritje e menjëhershme e fuqisë së rrymës Emf i vetë-induktuar. Për më tepër, për një superpërçuese i +u=0.

Përdorimi i Ligjit të Faradeit për Vetë-Induksion e i = -Li / ,

mund të tregohet se nëse forca e rrymës në qark ndryshon sipas ligjit harmonik

i= Unë 0 si(ω t),

atëherë përshkruhen luhatjet e tensionit në spirale

ekuacioni

U = - I 0 Lω mëkat ω t = I 0 Lω cos(ω t+ π /2),

pra luhatjet e tensionit janë përpara në fazën e luhatjeve aktuale ngaπ /2 .PunaU 0 = I 0 Lω është amplituda e tensionit:

U = U 0 si(ω t+π/2)

Reaktanca induktivee

Madhësia

Rezonanca aktuale

Qëllimi i punës është studimi i marrëdhënieve bazë në një qark të rrymës alternative të degëzuar, si dhe studimi i rezonancës së rrymave.

Figura 13 tregon një qark të rrymës alternative të degëzuar të përbërë nga tre marrës të lidhur paralelisht: një rezistencë (reostat me tub ose tela) me rezistencë, një induktor me reaktancë induktive dhe rezistencë aktive dhe një kondensator me kapacitet.

Kur lidhet paralelisht, është më i përshtatshëm të karakterizohen marrësit e energjisë elektrike nga përçueshmëria, pastaj nga qarku i paraqitur në Fig. 13, mund të kalojmë në qarkun ekuivalent të tij të paraqitur në Fig. 14.

Fig.13

Fig.14

Këtu është përçueshmëria aktive e rezistencës; dhe janë respektivisht përçueshmëria induktive dhe aktive e spirales; – përcjellshmëria kondensative e kondensatorit.

Le të përdorim formulat e njohura për kalimin nga rezistenca ( , , ) e një qarku serik në përçueshmëri ( , , ) të një qarku paralel ekuivalent:

; ; .

Përçueshmëria aktive e rezistencës

.

Përçueshmëria aktive e induktorit

.

Përçueshmëria e spirales

.

Kapaciteti i një kondensatori

.

Në diagramin e Fig. 14, mund të shqyrtohen tre raste.

Rasti 1. Qarku dominohet nga përçueshmëria induktive ( ), Pastaj . Diagrami vektor i rrymave për këtë rast është paraqitur në Fig. 15. Rryma aktive e rezistorit dhe rryma aktive e bobinës përputhen me vektorin e tensionit të qarkut.

Rryma induktive e spirales mbetet pas tensionit me një kënd. Rryma totale e spirales është e barabartë me shumën gjeometrike të rrymave aktive dhe induktive të spirales dhe mbetet në fazë nga tensioni me një kënd . Rryma kondensative e kondensatorit e përcjellë nga fundi i vektorit e çon tensionin në terminalet e qarkut me një kënd. Vektori mbyllës është i barabartë me rrymën në pjesën e padegëzuar të qarkut.

Nga diagrami vektor mund të shihet se kur marrësit janë të lidhur paralelisht, rrymat aktive mblidhen. aritmetikisht:

;

rrymat reaktive - në mënyrë algjebrike:

;

rrymat totale - gjeometrikisht :

.

Formula e fundit shpreh ligjin e parë të Kirchhoff për vlerat efektive të rrymës alternative.

Për llogaritjet praktike është e përshtatshme të përdorni formulën

të marra nga trekëndëshi i rrymave OAB(Fig. 15).

Rasti i 2-të. Qarku dominohet nga përçueshmëria kapacitore ( ) Pastaj . Rryma totale në qark grafikisht përcaktohet në mënyrë të ngjashme me rastin e parë (Fig. 16). Siç mund të shihet nga Fig. 16, rryma e çon tensionin me një kënd.

Rasti i 3-të. Barazia e përçueshmërisë reaktive ( ), Pastaj . Rryma totale në këtë rast (Fig. 17) është në fazë me tensionin ( ). Kjo mënyrë quhet rezonancë aktuale, pasi rrymat janë të barabarta dhe të kundërta në fazë. Për qarkun në shqyrtim (shih Fig. 14), gjendja e rezonancës aktuale mund të shkruhet në formën e mëposhtme:

;

.

Fig.16

Fig.17

Natyrisht, rezonanca e rrymës mund të arrihet duke ndryshuar një nga parametrat e qarkut: induktivitetin ose kapacitetin, si dhe duke ndryshuar frekuencën e rrjetit të furnizimit.

Në punën laboratorike, ndryshimi i mënyrës së qarkut dhe marrja e rezonancës së rrymës kryhet nga një ndryshim hap pas hapi i kapacitetit në Dhe . Fenomeni i rezonancës aktuale karakterizohet nga vetitë e mëposhtme:

1) . Nëse spiralja dhe kondensatori janë ideale, atëherë rryma në qarkun e kondensatorit do të jetë e barabartë me rrymën në qarkun e spirales. Në praktikë, në momentin e rezonancës, rryma në spirale është gjithmonë më e madhe se rryma e kondensatorit.

2) , Kjo është arsyeja pse . Fuqia totale e të gjithë qarkut është e barabartë me aktivin ( ). Rrjedhimisht, në modalitetin e rezonancës aktuale, qarku sillet si aktiv. Për më tepër, para rezonancës qarku është aktiv-induktiv në natyrë, dhe pas rezonancës ai është aktiv-kapacitiv;

3) në një tension konstant në terminalet e qarkut, ka një rrymë minimale në pjesën e padegëzuar të qarkut (Fig. 18). Në të vërtetë, rryma në ne kemi ;

4) gjatë llogaritjes së qarqeve rezonante, duhet të merret parasysh se nëse dhe >> , atëherë rrymat mund të jenë shumë herë më të larta rryma totale në pjesën e padegëzuar të zinxhirit.

Thelbi fizik i rezonancës aktuale bëhet i qartë kur merret parasysh ana energjetike e procesit. Në rezonancë, energjia e ruajtur në fushën magnetike të spirales është e barabartë me energjinë e ruajtur në fushën elektrike të kondensatorit. Në këtë rast, lëkundjet e energjisë së spirales dhe kondensatorit janë të kundërta në fazë, d.m.th. Ekziston një shkëmbim energjie midis spirales dhe kondensatorit. Nuk ka shkëmbim energjie midis gjeneratorit, nga njëra anë, dhe spirales dhe kondensatorit, nga ana tjetër, dhe gjeneratori transferon energjinë vetëm në rezistencën aktive. Kështu, thelbi fizik i rezonancës aktuale është i ngjashëm me rezonancën e tensionit. Shkëmbim i ndërsjellë Energjia reaktive midis induktorit dhe kondensatorit përdoret në praktikë, veçanërisht për të rritur faktorin e fuqisë në terminalet hyrëse të marrësve të energjisë elektrike.

Faktori i fuqisë() marrës të energjisë elektrike

Zakonisht marrës elektrikë(motorët, transformatorët) kanë natyrë aktive-induktive dhe funksionojnë me një kënd të zhvendosjes së fazës . Gjeneratori që fuqizon një marrës të tillë, linja e transmetimit në të dhe vetë marrësi janë të dizajnuara për fuqi të plotë . Fuqia mesatare (ose aktive) e marrësit, që korrespondon me shndërrimin e energjisë elektrike në nxehtësi ose punë mekanike, korrespondon me barazinë . Këtu – faktori i fuqisë së marrësit; – d.m.th. Faktori i fuqisë është raporti i fuqisë aktive me fuqinë e dukshme. Zakonisht, , d.m.th. Fuqia e projektimit (gjithsej) e gjeneratorit dhe linjave të transmetimit nuk përdoren me efikasitet të plotë. Prandaj, rëndësia për ekonominë kombëtare të rritjes së faktorit të fuqisë (në rastin ekstrem deri në ).

Rryma e konsumuar nga marrësi nga gjeneratori varet gjithashtu nga faktori i fuqisë, d.m.th.

.

Nëse marrësi punon me fuqi konstante dhe tension që korrespondon me

të dhënat nominale (pasaportë) të marrësit, atëherë rryma do të jetë më e madhe, aq më e ulët . Rritja e rrymës çon në një rritje të humbjeve të energjisë në gjeneratorë, linja transmetimi dhe marrës. Kështu, për përdorim të plotë Fuqia e projektimit të gjeneratorëve dhe reduktimi i humbjeve të energjisë është i nevojshëm ngre marrës. Për të rritur faktorin e fuqisë, një bankë kondensatorësh lidhet paralelisht me marrësin.

Në këtë rast
, ku është fuqia kondensative e kondensatorëve; – fuqia induktive e marrësit.

Në rezonancën e rrymave , , . Në mënyrë tipike, faktori i fuqisë së marrësve rritet në një vlerë 0,92-0,95, meqenëse rritja e mëtejshme e saj kërkon një rritje të ndjeshme të kapacitetit të bankës kondensator, dhe rrjedhimisht një rritje të kostos së saj. Kapaciteti i kondensatorit që duhet të lidhet paralelisht me marrësin për të rritur faktorin e fuqisë nga deri në madhështi! , mund të përcaktohet me formulë

,

ku - fuqia aktive marrës; – frekuenca e rrjetit, 50 Hz; - Tensioni i rrjetit.

Programi i punës

1. Hetoni funksionimin e qarkut, duke përfshirë një rezistencë, spirale dhe kondensator me radhë.

2. Hulumtoni funksionimin e një rezistence, bobine dhe kondensator të lidhur paralelisht me një kapacitet të ndryshueshëm përpara rezonancës së rrymës, gjatë rezonancës dhe pas rezonancës.

3. Llogaritni sasinë e kapacitetit të nevojshëm për të rritur faktorin e fuqisë së marrësit, i përbërë nga një rezistencë dhe induktor i lidhur paralelisht, me vlera më e lartë 1 dhe krahasoni me të dhënat eksperimentale (rreshti 6 në tabelën 3) *.

Rradhe pune

1. Qarku është i montuar (Fig. 19). Autotransformatori AT vendos tensionin brenda 90 ... 120 V, i cili mbahet konstant për të gjitha matjet.

2. Për të përfunduar pjesën e parë të punës, rezistenca, spiralja dhe kondensatori ndizen me radhë. Në secilin rast, leximet e instrumenteve regjistrohen në një tabelë vëzhgimi.

3. Pjesa e dytë e punës kryhet kur të tre marrësit janë ndezur njëkohësisht. Hulumtimi kryhet si më poshtë. Duke ndryshuar kapacitetin e bankës së kondensatorit, qarku rregullohet duke përdorur një matës fazor ( ) në gjendje rezonante. Njëfarë rregullimi në një gjendje rezonante është i mundur duke ndryshuar pozicionin e bërthamës në spirale. Pas kësaj, bërthama bllokohet në mënyrë që . Tjetra, ndryshimi i kapacitetit nga 0 në maksimum kuptimi i mundshëm, merrni lexime nga instrumentet e dy eksperimenteve para rezonancës aktuale dhe dy pas rezonancës. Rezultatet e eksperimenteve janë regjistruar në tabelë. 3.

Lëkundjet e detyruara të pamposhtura kanë një rëndësi të madhe praktike. Në dispozicion dridhjet elektromagnetike në qark ato zbehen shpejt dhe për këtë arsye praktikisht nuk përdoren. Rryma alternative e përdorur nga konsumatorët nuk është gjë tjetër veçse lëkundje elektromagnetike të detyruara. Frekuenca AC tregon numrin e lëkundjeve për sekondë. Frekuenca standarde rryma industriale e barabartë me 50 Hertz. Kjo do të thotë se gjatë 1 sekondës rryma rrjedh 50 herë në një drejtim dhe 50 herë në tjetrin. Një frekuencë prej 50 Hertz pranohet për rrymë industriale në shumë vende të botës. Rryma dhe tensioni ndryshojnë me kalimin e kohës sipas një ligji harmonik. Kjo rrjedh nga arsyetimi i mëposhtëm. Nëse tensioni në skajet e qarkut ndryshon sipas një ligji harmonik, atëherë forca e fushës elektrike brenda përçuesve do të ndryshojë gjithashtu në mënyrë harmonike. Këto ndryshime harmonike në forcën e fushës do të shkaktojnë dridhjet harmonike shpejtësia e lëvizjes së urdhëruar të grimcave të ngarkuara dhe, rrjedhimisht, lëkundjet harmonike të forcës së rrymës. Kur tensioni ndryshon në skajet e qarkut, fusha elektrike nuk ndryshon menjëherë në të gjithë qarkun. Nëse koha e përhapjes së ndryshimeve të fushës në qark është shumë më e vogël se periudha e lëkundjeve të tensionit, atëherë mund të supozojmë se fusha elektrike në të gjithë qarkun ndryshon pothuajse menjëherë kur ndryshon tensioni në skajet e qarkut. Tensioni alternativ i përdorur nga konsumatorët në rrjetin e ndriçimit krijohet nga gjeneratorët në termocentralet. Një kornizë teli që rrotullohet në një fushë magnetike uniforme konstante mund të konsiderohet si modeli më i thjeshtë gjeneratorë të rrymës alternative. Fluksi i induksionit magnetik që depërton në kornizën e telit është proporcional me kosinusin e këndit alfa ndërmjet normales në kornizë dhe vektorit të induksionit magnetik. Me rrotullim uniform të kornizës, këndi alfa rritet në përpjesëtim të drejtë me kohën. Prandaj, fluksi i induksionit magnetik ndryshon në mënyrë harmonike. Sipas ligjit induksioni elektromagnetik, emf i induktuar në kornizë është i barabartë me shpejtësinë e ndryshimit të fluksit të induksionit magnetik me kalimin e kohës, marrë me një shenjë minus. Përndryshe, EMF e induksionit elektromagnetik është e barabartë me derivatin kohor të fluksit të induksionit magnetik. Kur voltazhi ndryshon sipas një ligji harmonik, forca e fushës elektrike në përcjellës ndryshon sipas të njëjtit ligj. Nën ndikimin e një fushe elektrike alternative, në përcjellës lind një rrymë elektrike alternative, frekuenca dhe faza e lëkundjeve të së cilës përkon me frekuencën dhe fazën e lëkundjeve të tensionit. Qarqet me një rezistencë. Qarku përbëhet nga tela lidhës dhe një ngarkesë me induktivitet të ulët dhe rezistencë të lartë, e quajtur rezistencë aktive. Në prani të një ngarkese me rezistencë aktive, qarku thith energjinë që vjen nga gjeneratori. Kjo energji kthehet në energji të brendshme të përcjellësve - ato nxehen. Në një përcjellës me rezistencë aktive, luhatjet e rrymës në fazë përkojnë me luhatjet e tensionit. Në qarkun AC frekuenca industriale, e barabartë me 50 Hertz, rryma dhe voltazhi ndryshojnë relativisht shpejt. Fuqia në një qark DC në një seksion me rezistencë është, sipas përkufizimit, e barabartë me produktin e katrorit të rrymës dhe rezistencës. Për një periudhë shumë të shkurtër kohore, rryma alternative mund të konsiderohet konstante. Prandaj, fuqia e menjëhershme në një qark të rrymës alternative në një seksion që ka rezistencë aktive përcaktohet nga produkti i katrorit vlerë e menjëhershme rryma ndaj rezistencës. Fuqia mesatare e rrymës alternative gjatë një periudhe kuptohet si raporti i energjisë totale që hyn në qark gjatë një periudhe me periudhën. Një person duhet të dijë fuqinë mesatare aktuale në një seksion të një qarku për një periudhë të gjatë kohore, duke përfshirë shumë periudha.
Këtu është një grafik i fuqisë së menjëhershme kundrejt kohës. Gjatë një çerek të periudhës, fuqia është më shumë se gjysma e vlerës së amplitudës. Por gjatë tremujorit të ardhshëm të periudhës fuqia është më e vogël se kjo vlerë. Gjatë një tremujori të periudhës, ky funksion kalon nëpër një sërë vlerash pozitive. Gjysma e katrorit të amplitudës së rrymës në një qark elektromagnetik oshilator është vlera mesatare e katrorit të rrymës gjatë periudhës. Një vlerë e barabartë me rrenja katrore nga vlera mesatare e katrorit të rrymës quhet vlera efektive e rrymës alternative. Është gjithmonë e mundur të zgjidhet një vlerë e fuqisë së rrymës direkte, e tillë që energjia e lëshuar gjatë njëfarë kohe nga kjo rrymë të jetë e barabartë me energjinë e çliruar gjatë të njëjtës kohë nga rryma alternative. Vlera efektive e rrymës alternative është e barabartë me forcën e rrymës së drejtpërdrejtë, e cila lëshon në përcjellës të njëjtën sasi nxehtësie si rryma alternative në të njëjtën kohë. Ne kujdesemi Karakteristikat e përgjithshme dridhjet, të tilla si amplituda, periudha, frekuenca, vlerat efektive të rrymës dhe tensionit dhe fuqia mesatare. Janë vlerat efektive të rrymës dhe tensionit që regjistrohen nga ampermetrat dhe voltmetrat e rrymës alternative. Luhatjet e rrymës në qark me rezistencën janë në fazë me luhatjet e tensionit. Fuqia në një qark të rrymës alternative përcaktohet nga vlerat efektive të rrymës dhe tensionit. Fuqia është e barabartë me produktin e rrymës dhe tensionit. Në fakt, qarku që përmban kondensatorin rezulton të jetë i hapur, pasi pllakat e kondensatorit janë të ndara nga një dielektrik. Prandaj, rryma e drejtpërdrejtë nuk mund të ekzistojë në një qark që përmban një kondensator. Rryma alternative është e aftë të rrjedhë në një qark që përmban një kondensator. Le të bëjmë një eksperiment. Le të kompozojmë qark seri nga një kondensator dhe një llambë inkandeshente. Tensioni konstant në terminalet e burimit është i barabartë me vlerën efektive Tensioni AC. Kur ndizet voltazhi DC, llamba nuk ndizet. Por kur voltazhi AC ndizet, llamba ndizet. Në këtë rast, kapaciteti i kondensatorit është mjaft i madh. Kondensatori ngarkohet dhe shkarkohet periodikisht nën ndikimin e tensionit të alternuar. Rryma që rrjedh në qark kur kondensatori ringarkohet ngroh filamentin e llambës. Konsideroni një qark që përmban vetëm një kondensator, ku rezistenca e telave dhe pllakave të kondensatorit mund të neglizhohet. Tensioni në të gjithë kondensatorin përputhet me tensionin në skajet e qarkut. Rrjedhimisht, ngarkesa e kondensatorit ndryshon sipas një ligji harmonik. Rryma është derivati ​​i ngarkesës në lidhje me kohën. Le të paraqesim grafikët e rrymës dhe tensionit kundrejt kohës. Mund të shihet se luhatjet e rrymës janë përpara luhatjeve të tensionit në kondensator me një faktor dysh. Amplituda e rrymës është e barabartë me produktin tension maksimal kapaciteti i kondensatorit dhe frekuenca e lëkundjeve ciklike. Vlera x-ce, e barabartë me produktin e anasjelltë të frekuencës ciklike dhe kapacitetit elektrik të kondensatorit, quhet reaktancë kapacitore. Roli i kësaj sasie është i ngjashëm me rolin e rezistencës aktive në ligjin e Ohm-it. Kjo na lejon të marrim parasysh kapaciteti si rezistenca e një kondensatori ndaj rrymës alternative. Sa më i madh të jetë kapaciteti i kondensatorit, aq më e madhe është rryma e rimbushjes. Kjo është e lehtë për t'u zbuluar nga rritja e inkandeshencës së llambës ndërsa kapaciteti i kondensatorit rritet. Me rritjen e kapacitetit të kondensatorit, kapaciteti zvogëlohet. Gjithashtu zvogëlohet me rritjen e frekuencës.
Induktiviteti në një qark ndikon në fuqinë e rrymës alternative. Kjo mund të vërtetohet me një eksperiment të thjeshtë. Le të bëjmë një qark të një spirale me induktivitet të lartë dhe llambë elektrike inkandeshente Duke përdorur një ndërprerës, mund ta lidhni këtë qark ose me një burim tensioni konstant ose me një burim të tensionit të alternuar me vlera të barabarta. Llamba shkëlqen më shumë kur tension konstant. Prandaj, vlerë efektive Rryma alternative në qarkun në shqyrtim është më e vogël se rryma e drejtpërdrejtë. Këtu hyn në lojë vetë-induksioni. Kur spiralja lidhet me një burim të tensionit konstant, rryma në qark rritet gradualisht. Fusha elektrike e vorbullës që shfaqet me rritjen e rrymës ngadalëson lëvizjen e elektroneve. Vetëm me kalimin e kohës rryma arrin vlerën më të lartë të gjendjes së qëndrueshme që korrespondon me një tension të caktuar konstant. Nëse voltazhi ndryshon shpejt, rryma nuk do të arrijë vlerat që do të fitonte me kalimin e kohës në një tension konstant. Prandaj, vlera maksimale Forca e rrymës alternative (amplituda e saj) është e kufizuar nga induktiviteti i qarkut dhe do të jetë më i vogël, aq më i madh është induktiviteti dhe aq më i madh është frekuenca e tensionit të aplikuar. Kur forca aktuale ndryshon sipas ligjit harmonik, EMF vetë-induksion do të jetë i barabartë me vlerën e kundërt të derivatit të induktivitetit. Meqenëse puna specifike e fushës Kulomb është e barabartë me tensionin në skajet e spirales, tensioni në skajet e spirales rezulton të jetë i lidhur në mënyrë harmonike me vlerën e amplitudës së tensionit të qarkut. Rrjedhimisht, luhatjet e tensionit në të gjithë spiralen janë përpara luhatjeve të rrymës përgjysmë pi. Në momentin kur voltazhi nëpër spirale arrin maksimumin e tij, rryma është zero. Në momentin që tensioni bëhet e barabartë me zero, rryma do të jetë maksimale. Vlera e x-el, e barabartë me produktin e frekuencës ciklike dhe induktancës, quhet reaktancë induktive. Amplituda e rrymës në spirale mund të gjendet nga raporti i amplitudës së tensionit me reaktancën induktive. Kështu duket ligji i Ohmit për një qark DC me një spirale. Reaktanca induktive rritet me rritjen e frekuencës, që do të thotë se spiralja përçohet mirë dridhjet me frekuencë të ulët dhe e keqe - me frekuencë të lartë, dhe për rrymë direkte është e barabartë me zero. Le të shqyrtojmë përdorimin e vetive të frekuencës së një kondensatori dhe induktori. Reale qarqet elektrike përmbajnë të gjitha llojet e rezistencës: aktive, induktive, kapacitive, prandaj rryma në një qark real varet nga rezistenca ekuivalente e tij totale.
Kondensatori kryen mirë dridhjet me frekuencë të lartë dhe kryen dobët dridhjet me frekuencë të ulët. Spiralja është e kundërta: ajo kryen mirë dridhjet me frekuencë të ulët dhe kryen dobët dridhjet me frekuencë të lartë. Këto veti ju lejojnë të krijoni të ndryshme filtrat e frekuencës- qarqe që ju lejojnë të izoloni komponentët me frekuencë të ulët dhe me frekuencë të lartë nga i gjithë sinjali.
Qarku oscilues ka vetinë e jashtëzakonshme të transmetimit të lëkundjeve vetëm të një frekuence të caktuar, në varësi të kapacitetit të kondensatorit dhe induktivitetit të spirales, nën ndikimin e rezonancës. Këto veti të qarkut përdoren gjerësisht në pajisjet marrëse dhe transmetuese të radios dhe televizionit për zgjedhjen e sinjalit.
Detyrë
Kondensatori është i lidhur me një qark të rrymës alternative me një frekuencë prej 200 Hertz. Tensioni në qark është 40 volt, rryma është 0.64 Amper. Sa është kapaciteti i kondensatorit?
Duke kujtuar ligjin e Ohmit për një qark me qark oscilues, le të shprehim kapacitetin e kondensatorit si raport i rrymës ndaj tensionit dhe frekuencës ciklike. Për të përcaktuar frekuencën ciklike, frekuenca AC duhet të ndahet me dy-pi. Ne marrim rezultatin 0,5 mikrofarad është kapaciteti i kondensatorit.