Thông tin thêm về Điện trở R, độ tự cảm L và điện dung C

Trong đoạn trước, chúng ta đã nói về mối quan hệ giữa Điện trở R, độ tự cảm L và điện dung C, qua đây chúng ta sẽ thảo luận thêm một số thông tin về chúng.

Về lý do tại sao cuộn cảm và tụ điện tạo ra phản ứng cảm ứng và điện dung trong mạch điện xoay chiều, bản chất nằm ở sự thay đổi điện áp và dòng điện, dẫn đến thay đổi năng lượng.

Đối với một cuộn cảm, khi dòng điện thay đổi thì từ trường của nó cũng thay đổi (năng lượng thay đổi).Chúng ta đều biết rằng trong hiện tượng cảm ứng điện từ, từ trường cảm ứng luôn cản trở sự biến đổi của từ trường ban đầu, do đó khi tần số tăng lên thì tác động của sự cản trở này càng rõ ràng hơn, đó là độ tự cảm tăng lên.

Khi điện áp của tụ điện thay đổi thì lượng điện tích trên bản điện cực cũng thay đổi tương ứng.Rõ ràng, điện áp thay đổi càng nhanh thì lượng điện tích chuyển động trên tấm điện cực càng nhanh và nhiều.Sự chuyển động của lượng điện tích thực sự là dòng điện.Nói một cách đơn giản, điện áp thay đổi càng nhanh thì dòng điện chạy qua tụ điện càng lớn.Điều này có nghĩa là bản thân tụ điện có tác dụng chặn dòng điện nhỏ hơn, nghĩa là điện kháng điện dung đang giảm.

Tóm lại, độ tự cảm của cuộn cảm tỷ lệ thuận với tần số, trong khi điện dung của tụ điện tỷ lệ nghịch với tần số.

Sự khác biệt giữa công suất và điện trở của cuộn cảm và tụ điện là gì?

Điện trở tiêu thụ năng lượng ở cả mạch DC và AC, đồng thời sự thay đổi điện áp và dòng điện luôn được đồng bộ hóa.Ví dụ, hình dưới đây cho thấy các đường cong điện áp, dòng điện và công suất của điện trở trong mạch điện xoay chiều.Từ đồ thị có thể thấy công suất của điện trở luôn lớn hơn hoặc bằng 0 và không nhỏ hơn 0, nghĩa là điện trở đã hấp thụ năng lượng điện.

Trong mạch điện xoay chiều, công suất tiêu thụ của điện trở được gọi là công suất trung bình hay công suất tác dụng, ký hiệu là chữ in hoa P. Cái gọi là công suất tác dụng chỉ thể hiện đặc tính tiêu thụ năng lượng của linh kiện.Nếu một thành phần nào đó có mức tiêu thụ năng lượng thì mức tiêu thụ năng lượng được biểu thị bằng công suất tác dụng P để biểu thị mức độ (hoặc tốc độ) tiêu thụ năng lượng của nó.

Còn tụ điện và cuộn cảm không tiêu tốn năng lượng mà chỉ tích trữ và giải phóng năng lượng.Trong số đó, cuộn cảm hấp thụ năng lượng điện dưới dạng từ trường kích thích, hấp thụ và chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng từ trường, sau đó giải phóng năng lượng từ trường thành năng lượng điện, liên tục lặp lại;Tương tự, tụ điện hấp thụ năng lượng điện và chuyển nó thành năng lượng điện trường, đồng thời giải phóng năng lượng điện trường và chuyển nó thành năng lượng điện.

Điện cảm và điện dung, quá trình hấp thụ và giải phóng năng lượng điện, không tiêu thụ năng lượng và rõ ràng không thể biểu thị bằng công suất tác dụng.Dựa vào đó, các nhà vật lý đã xác định một tên mới là công suất phản kháng, ký hiệu bằng chữ Q và Q.


Thời gian đăng: 21-11-2023