Zdalo by sa, že odhaliť závislosť napätia od frekvencie je jednoduché. Stačí sa obrátiť s príslušnou žiadosťou na vševediace vyhľadávače a … uistiť sa, že na túto otázku jednoducho neexistuje žiadna odpoveď. Čo robiť? Poďme sa spolu vysporiadať s týmto zložitým problémom.
Napätie alebo potenciálny rozdiel?
Treba poznamenať, že rozdiel napätia a potenciálu sú jedno a to isté. V skutočnosti je to sila, ktorá je schopná prinútiť elektrické náboje pohybovať sa v prúde. Nezáleží na tom, kam tento pohyb smeruje.
Potenciálny rozdiel je len ďalší výraz pre napätie. Je to jasnejšie a možno aj zrozumiteľnejšie, no nemení to podstatu veci. Hlavnou otázkou preto je, odkiaľ pochádza napätie a na čom závisí.
Pokiaľ ide o 220 V domácu sieť, odpoveď je jednoduchá. Vo vodnej elektrárni tok vody roztáča rotor generátora. Rotačná energia sa transformuje na napäťovú silu. Jadrová elektráreň najprv premení vodu na paru. Otočí turbínu. V benzínovej elektrárni sa rotor otáča silou horiaceho benzínu. Existujú tiežiné zdroje, ale podstata je vždy rovnaká: energia sa mení na napätie.
Je čas položiť si otázku o závislosti napätia od frekvencie. Zatiaľ však nevieme, odkiaľ frekvencia pochádza.
Aký je zdroj frekvencie
Ten istý generátor. Frekvencia jeho otáčania sa mení na rovnomennú vlastnosť napätia. Roztočte generátor rýchlejšie - frekvencia bude vyššia. A naopak.
Chvost nemôže "vrtieť" psom. Z rovnakého dôvodu frekvencia nemôže meniť napätie. Preto výraz „napätie verzus prúdová frekvencia“nedáva zmysel?
Ak chcete nájsť odpoveď, musíte správne formulovať otázku. Hovorí sa o hlupákovi a 10 učencoch. Položil nesprávne otázky a oni nevedeli odpovedať.
Ak napätie nazývate inou definíciou, všetko zapadne na svoje miesto. Používa sa pre obvody pozostávajúce z mnohých rôznych odporov. "Pokles napätia". Oba výrazy sa často považujú za synonymá, čo je takmer vždy nesprávne. Pretože pokles napätia môže skutočne závisieť od frekvencie.
Prečo by došlo k poklesu napätia?
Áno, jednoducho preto, že nemôže nepadnúť. Takže Ak je na jednom póle zdroja potenciál 220 voltov a na druhom - nula, potom sa tento pokles môže vyskytnúť iba v obvode. Ohmov zákon hovorí, že ak je v sieti jeden odpor, potom všetko napätie na ňom klesne. Ak dva alebo viac - každýpokles bude úmerný jeho hodnote a ich súčet sa rovná počiatočnému potenciálnemu rozdielu.
No a čo? Kde je údaj o závislosti napätia od frekvencie prúdu? Zatiaľ všetko závisí od množstva odporu. Teraz, ak by ste našli taký odpor, ktorý mení svoje parametre pri zmene frekvencie! Potom by sa pokles napätia na nej zmenil automaticky.
Existujú také odpory
Nazývajú sa aj reaktívne, na rozdiel od ich aktívnych náprotivkov. Na čo reagujú zmenou svojej veľkosti? Na frekvenciu! Existujú 2 typy reaktancií:
- inductive;
- kapacitné.
Každé zobrazenie je spojené s vlastným poľom. Indukčné - s magnetickým, kapacitné - s elektrickým. V praxi ich predstavujú predovšetkým solenoidy.
Sú zobrazené na fotografii vyššie. A kondenzátory (nižšie).
Dajú sa považovať za antipódy, pretože reakcia na zmenu frekvencie je presne opačná. Indukčná reaktancia sa zvyšuje s frekvenciou. Kapacita naopak klesá.
Teraz, vzhľadom na vlastnosti reaktancie, v súlade s Ohmovým zákonom, možno tvrdiť, že existuje závislosť napätia od frekvencie striedavého prúdu. Dá sa vypočítať s prihliadnutím na hodnoty reaktancií v obvode. Len pre jasnosť si musíme uvedomiť, že hovoríme o poklese napätia na prvku obvodu.
A predsa existuje
Otazník v názve článku sa zmenil navýkričník. Yandex bol rehabilitovaný. Zostáva len uviesť vzorce pre závislosť napätia od frekvencie pre rôzne typy reaktancií.
Kapacita: XC=1/(w C). Tu w je uhlová frekvencia, C je kapacita kondenzátora.
Indukčné: XL=w L, kde w je rovnaké ako v predchádzajúcom vzorci, L je indukčnosť.
Ako môžete vidieť, frekvencia ovplyvňuje hodnotu odporu, jej zmenou teda meníte úbytok napätia. Ak má sieť aktívny odpor R, kapacitný XC a indukčný XL, potom sa súčet úbytkov napätia na každom prvku bude rovnať potenciálnemu rozdielu zdroja: U=Ur + Uxc + Uxl.
