Další informace o odporu R, indukčnosti L a kapacitě C

V minulé pasáži jsme hovořili o vztahu mezi odporem R, indukčností L a kapacitou C, nyní si o nich povíme více.

Pokud jde o to, proč induktory a kondenzátory generují indukční a kapacitní reaktance ve střídavých obvodech, podstata spočívá ve změnách napětí a proudu, které vedou ke změnám energie.

U induktoru se při změně proudu mění i jeho magnetické pole (změna energie). Všichni víme, že v elektromagnetické indukci indukované magnetické pole vždy brání změně původního magnetického pole, takže s rostoucí frekvencí se účinek této překážky stává zřetelnějším, a to zvýšením indukčnosti.

Když se mění napětí kondenzátoru, mění se odpovídajícím způsobem i množství náboje na elektrodě. Je zřejmé, že čím rychleji se mění napětí, tím rychleji a větší je pohyb množství náboje na elektrodě. Pohyb množství náboje je vlastně proud. Jednoduše řečeno, čím rychleji se mění napětí, tím větší je proud protékající kondenzátorem. To znamená, že samotný kondenzátor má menší blokovací účinek na proud, což znamená, že kapacitní reaktance se snižuje.

Stručně řečeno, indukčnost induktoru je přímo úměrná frekvenci, zatímco kapacita kondenzátoru je frekvenci nepřímo úměrná.

Jaké jsou rozdíly mezi výkonem a odporem induktorů a kondenzátorů?

Rezistory spotřebovávají energii v obvodech stejnosměrného i střídavého proudu a změny napětí a proudu jsou vždy synchronizované. Například následující obrázek ukazuje křivky napětí, proudu a výkonu rezistorů ve střídavých obvodech. Z grafu je patrné, že výkon rezistoru byl vždy větší nebo roven nule a nebude menší než nula, což znamená, že rezistor absorboval elektrickou energii.

V obvodech střídavého proudu se výkon spotřebovaný rezistory nazývá průměrný výkon nebo činný výkon, označovaný velkým písmenem P. Takzvaný činný výkon představuje pouze charakteristiky spotřeby energie dané součástky. Pokud má určitá součástka spotřebu energie, pak je spotřeba energie reprezentována činným výkonem P, který udává velikost (nebo rychlost) její spotřeby energie.

A kondenzátory a induktory nespotřebovávají energii, pouze ji ukládají a uvolňují. Mezi nimi induktory absorbují elektrickou energii ve formě budicích magnetických polí, která absorbují a přeměňují elektrickou energii na energii magnetického pole a poté uvolňují energii magnetického pole na energii elektrickou, přičemž se tento proces neustále opakuje; podobně kondenzátory absorbují elektrickou energii a přeměňují ji na energii elektrického pole, zatímco uvolňují energii elektrického pole a přeměňují ji na elektrickou energii.

Indukčnost a kapacita, procesy absorpce a uvolňování elektrické energie, nespotřebovávají energii a zjevně je nelze vyjádřit činným výkonem. Na základě toho fyzici definovali nový název, kterým je jalový výkon, reprezentovaný písmeny Q a Q.