Resistensi aktif dan reaktif, segitiga resistensi

Aktivitas dan reaktivitas

Resistansi yang disediakan oleh pass dan konsumen di sirkuit DC disebut resistansi Ohmic.

Jika ada kabel yang dimasukkan ke dalam rangkaian AC, ternyata resistansinya akan sedikit lebih tinggi daripada di rangkaian DC. Ini disebabkan oleh fenomena yang disebut efek kulit (efek permukaan).

Esensinya adalah sebagai berikut. Ketika arus bolak-balik mengalir melalui kawat, medan magnet bolak-balik ada di dalamnya, melintasi kawat. Garis gaya magnet medan ini menginduksi EMF dalam konduktor, namun, itu tidak akan sama pada titik yang berbeda dari penampang konduktor: lebih ke tengah penampang, dan lebih sedikit ke arah pinggiran.

Ini disebabkan oleh fakta bahwa titik-titik yang terletak lebih dekat ke pusat dilintasi oleh sejumlah besar garis gaya. Di bawah aksi EMF ini, arus bolak-balik tidak akan didistribusikan secara merata ke seluruh bagian konduktor, tetapi lebih dekat ke permukaannya.

Ini setara dengan mengurangi penampang konduktor yang berguna dan karenanya meningkatkan ketahanannya terhadap arus bolak-balik. Misalnya, kawat tembaga dengan panjang 1 km dan diameter 4 mm tahan: DC — 1,86 ohm, AC 800 Hz — 1,87 ohm, AC 10.000 Hz — 2,90 ohm.

Resistansi yang ditawarkan oleh konduktor ke arus bolak-balik yang melewatinya disebut resistansi aktif.

Jika ada konsumen yang tidak mengandung induktansi dan kapasitansi (bola lampu pijar, alat pemanas), maka itu juga akan menjadi resistansi AC aktif.

Resistensi aktif - kuantitas fisik yang mencirikan resistansi sirkuit listrik (atau areanya) terhadap arus listrik karena transformasi energi listrik yang tidak dapat diubah menjadi bentuk lain (terutama panas). Dinyatakan dalam ohm.

Resistensi aktif tergantung pada frekuensi ACmeningkat dengan peningkatannya.

Namun, banyak konsumen memiliki sifat induktif dan kapasitif ketika arus bolak-balik mengalir melaluinya. Konsumen ini termasuk transformer, choke, elektromagnet, kapasitor, berbagai jenis kabel dan banyak lainnya.

Saat melewati mereka arus bolak-balik perlu diperhitungkan tidak hanya aktif, tetapi juga reaktivitas karena adanya sifat induktif dan kapasitif pada konsumen.

Diketahui bahwa jika arus searah yang melewati setiap kumparan terputus dan tertutup, maka bersamaan dengan perubahan arus, fluks magnet di dalam kumparan juga akan berubah, akibatnya EMF induksi sendiri akan terjadi. di dalamnya.

Hal yang sama akan diamati pada koil yang termasuk dalam rangkaian AC, dengan satu-satunya perbedaan bahwa tok terus berubah baik dalam besaran maupun dalam dan ke. Oleh karena itu, besarnya fluks magnet yang menembus kumparan akan terus menerus berubah dan menginduksi EMF induksi diri.

Tetapi arah ggl induksi diri selalu berlawanan dengan perubahan arus. Jadi, ketika arus dalam kumparan meningkat, EMF yang diinduksi sendiri akan cenderung memperlambat peningkatan arus, dan ketika arus berkurang, sebaliknya, itu akan cenderung mempertahankan arus hilang.

Oleh karena itu EMF dari induksi diri yang terjadi pada koil (konduktor) yang termasuk dalam rangkaian arus bolak-balik akan selalu bekerja melawan arus, memperlambat perubahannya. Dengan kata lain, EMF induksi diri dapat dianggap sebagai resistansi tambahan yang, bersama dengan resistansi aktif koil, melawan arus bolak-balik yang melewati koil.

Resistansi yang ditawarkan oleh ggl ke arus bolak-balik dengan induksi sendiri disebut resistansi induktif.

Resistansi induktif akan semakin besar induktansi pengguna (rangkaian) dan semakin tinggi frekuensi arus bolak-balik. Resistansi ini dinyatakan dengan rumus xl = ωL, di mana xl adalah resistansi induktif dalam ohm; L — induktansi dalam henry (gn); ω — frekuensi sudut, di mana f — frekuensi saat ini).

Selain resistansi induktif, ada kapasitansi, karena adanya kapasitansi pada kabel dan gulungan dan penyertaan kapasitor dalam rangkaian AC dalam beberapa kasus.Karena kapasitansi C konsumen (rangkaian) dan frekuensi sudut arus meningkat, resistansi kapasitif menurun.

Resistansi kapasitif sama dengan xc = 1 / ωC, di mana xc — resistansi kapasitif dalam ohm, ω — frekuensi sudut, C — kapasitas konsumen dalam farad.

Baca selengkapnya di sini: Reaktansi dalam teknik listrik

Segitiga resistensi

Pertimbangkan sirkuit yang elemen aktifnya resistansi r, induktansi L dan kapasitansi C.

Beras. 1. Rangkaian AC dengan Resistor, Induktor dan Kapasitor.

Impedansi rangkaian tersebut adalah z = √r2+ (хl — xc)2) = √r2 + х2)

Secara grafis, ungkapan ini dapat digambarkan dalam bentuk yang disebut segitiga resistensi.

Ara. 2. Segitiga resistensi

Sisi miring dari segitiga resistansi mewakili resistansi total rangkaian, kaki - resistansi aktif dan reaktif.

Jika salah satu resistansi rangkaian adalah (aktif atau reaktif), misalnya, 10 kali atau lebih kecil dari yang lain, maka yang lebih kecil dapat diabaikan, yang dapat dengan mudah diperiksa dengan perhitungan langsung.