Φαίνεται ότι η αποκάλυψη της εξάρτησης της τάσης από τη συχνότητα είναι απλή. Αρκεί κανείς να κάνει αίτηση με ένα κατάλληλο αίτημα στις μηχανές αναζήτησης παντογνώστης και … να βεβαιωθεί ότι απλά δεν υπάρχει απάντηση σε αυτή την ερώτηση. Τι να κάνω? Ας αντιμετωπίσουμε αυτό το δύσκολο ζήτημα μαζί.
Τάση ή διαφορά δυναμικού;
Πρέπει να σημειωθεί ότι η διαφορά τάσης και δυναμικού είναι ένα και το αυτό. Στην πραγματικότητα, αυτή είναι η δύναμη που είναι ικανή να κάνει τα ηλεκτρικά φορτία να κινούνται σε ένα ρεύμα. Δεν έχει σημασία πού πάει αυτό το κίνημα.
Η διαφορά δυναμικού είναι απλώς μια άλλη έκφραση για την τάση. Είναι πιο ξεκάθαρο και ίσως πιο κατανοητό, αλλά δεν αλλάζει την ουσία του θέματος. Επομένως, το κύριο ερώτημα είναι από πού προέρχεται η τάση και από τι εξαρτάται.
Σε ό,τι αφορά το οικιακό δίκτυο 220 Volt, η απάντηση είναι απλή. Στο υδροηλεκτρικό εργοστάσιο, η ροή του νερού περιστρέφει τον ρότορα της γεννήτριας. Η περιστροφική ενέργεια μετατρέπεται σε δύναμη τάσης. Ένας πυρηνικός σταθμός μετατρέπει πρώτα το νερό σε ατμό. Γυρίζει την τουρμπίνα. Σε ένα εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας βενζίνης, ο ρότορας περιστρέφεται από τη δύναμη της καύσης βενζίνης. Υπάρχουν επίσηςάλλες πηγές, αλλά η ουσία είναι πάντα η ίδια: η ενέργεια μετατρέπεται σε τάση.
Ήρθε η ώρα να θέσουμε την ερώτηση σχετικά με την εξάρτηση της τάσης από τη συχνότητα. Αλλά δεν ξέρουμε ακόμα από πού προέρχεται η συχνότητα.
Ποια είναι η πηγή συχνότητας
Η ίδια γεννήτρια. Η συχνότητα περιστροφής του μετατρέπεται στην ομώνυμη ιδιότητα τάσης. Περιστρέψτε τη γεννήτρια πιο γρήγορα - η συχνότητα θα είναι μεγαλύτερη. Και το αντίστροφο.
Η ουρά δεν μπορεί να «κουνήσει» τον σκύλο. Για τον ίδιο λόγο, η συχνότητα δεν μπορεί να αλλάξει την τάση. Επομένως, η έκφραση "τάση έναντι συχνότητας ρεύματος" δεν έχει νόημα;
Για να βρείτε την απάντηση, πρέπει να διατυπώσετε σωστά την ερώτηση. Υπάρχει ένα ρητό για έναν ανόητο και 10 ειδικούς. Έκανε λάθος ερωτήσεις και δεν μπορούσαν να απαντήσουν.
Αν αποκαλείς την ένταση άλλο ορισμό, όλα θα μπουν στη θέση τους. Χρησιμοποιείται για κυκλώματα που αποτελούνται από πολλές διαφορετικές αντιστάσεις. "Πτώση τάσης". Και οι δύο εκφράσεις συχνά θεωρούνται συνώνυμες, κάτι που είναι σχεδόν πάντα λάθος. Επειδή η πτώση τάσης μπορεί πραγματικά να εξαρτάται από τη συχνότητα.
Γιατί θα πέσει η τάση;
Ναι, απλώς και μόνο επειδή δεν μπορεί παρά να πέσει. Ετσι. Εάν σε έναν πόλο της πηγής το δυναμικό είναι 220 βολτ και στον άλλο - μηδέν, τότε αυτή η πτώση θα μπορούσε να συμβεί μόνο στο κύκλωμα. Ο νόμος του Ohm λέει ότι εάν υπάρχει μία αντίσταση στο δίκτυο, τότε όλη η τάση σε αυτό θα πέσει. Εάν δύο ή περισσότερα - το καθέναη πτώση θα είναι ανάλογη με την τιμή της και το άθροισμά τους είναι ίσο με την αρχική διαφορά δυναμικού.
Τι λοιπόν; Πού είναι η ένδειξη της εξάρτησης της τάσης από τη συχνότητα του ρεύματος; Μέχρι στιγμής, όλα εξαρτώνται από το μέγεθος της αντίστασης. Τώρα, αν μπορούσες να βρεις μια τέτοια αντίσταση που αλλάζει τις παραμέτρους της όταν αλλάζει η συχνότητα! Στη συνέχεια, η πτώση τάσης σε αυτό θα άλλαζε αυτόματα.
Υπάρχουν τέτοιες αντιστάσεις
Ονομάζονται επίσης αντιδραστικά, σε αντίθεση με τα ενεργά αντίστοιχά τους. Σε τι αντιδρούν αλλάζοντας το μέγεθός τους; Στη συχνότητα! Υπάρχουν 2 τύποι αντιδράσεων:
- επαγωγικό;
- capacitive.
Κάθε προβολή σχετίζεται με το δικό της πεδίο. Επαγωγικό - με μαγνητικό, χωρητικό - με ηλεκτρικό. Στην πράξη, αντιπροσωπεύονται κυρίως από ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες.
Φαίνονται στην παραπάνω φωτογραφία. Και πυκνωτές (κάτω).
Μπορούν να θεωρηθούν αντίποδες, επειδή η αντίδραση σε μια αλλαγή στη συχνότητα είναι ακριβώς η αντίθετη. Η επαγωγική αντίδραση αυξάνεται με τη συχνότητα. Η χωρητική, αντίθετα, πέφτει.
Τώρα, δεδομένων των χαρακτηριστικών της αντίδρασης, σύμφωνα με το νόμο του Ohm, μπορεί να υποστηριχθεί ότι υπάρχει η εξάρτηση της τάσης από τη συχνότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος. Μπορεί να υπολογιστεί λαμβάνοντας υπόψη τις τιμές των αντιδράσεων στο κύκλωμα. Για λόγους σαφήνειας, πρέπει να θυμόμαστε ότι μιλάμε για την πτώση τάσης στο στοιχείο του κυκλώματος.
Κι όμως υπάρχει
Το ερωτηματικό στον τίτλο του άρθρου μετατράπηκε σεεπιφωνηματικός. Το Yandex έχει αποκατασταθεί. Απομένει μόνο να δώσουμε τους τύπους για την εξάρτηση της τάσης από τη συχνότητα για διαφορετικούς τύπους αντιδράσεων.
Χωρητική: XC=1/(w C). Εδώ w είναι η γωνιακή συχνότητα, C είναι η χωρητικότητα του πυκνωτή.
Επαγωγικό: XL=w L, όπου το w είναι ίδιο με τον προηγούμενο τύπο, το L είναι επαγωγή.
Όπως μπορείτε να δείτε, η συχνότητα επηρεάζει την τιμή της αντίστασης, αλλάζοντας την, επομένως, αλλάζει την πτώση τάσης. Εάν το δίκτυο έχει ενεργή αντίσταση R, χωρητική XC και επαγωγική XL, τότε το άθροισμα των πτώσεων τάσης σε κάθε στοιχείο θα είναι ίσο με τη διαφορά δυναμικού της πηγής: U=Ur + Uxc + Uxl.
