In de vorige passage hebben we de relatie tussen de weerstand R, inductie L en capaciteit C besproken. Nu zullen we wat meer informatie hierover bespreken.
De vraag waarom inductoren en condensatoren inductieve en capacitieve reactanties genereren in wisselstroomcircuits, ligt in essentie in de veranderingen in spanning en stroomsterkte, die resulteren in veranderingen in energie.
Voor een spoel geldt dat wanneer de stroom verandert, ook het magnetische veld verandert (energie verandert). We weten allemaal dat bij elektromagnetische inductie het geïnduceerde magnetische veld altijd de verandering van het oorspronkelijke magnetische veld belemmert. Naarmate de frequentie toeneemt, wordt het effect van deze belemmering duidelijker, namelijk de toename van de inductie.
Wanneer de spanning van een condensator verandert, verandert ook de hoeveelheid lading op de elektrodeplaat. Uiteraard geldt: hoe sneller de spanning verandert, hoe sneller en meer de hoeveelheid lading op de elektrodeplaat beweegt. De beweging van de hoeveelheid lading is feitelijk de stroomsterkte. Simpel gezegd: hoe sneller de spanning verandert, hoe groter de stroomsterkte door de condensator. Dit betekent dat de condensator zelf een kleiner blokkerend effect op de stroomsterkte heeft, wat betekent dat de capacitieve reactantie afneemt.
Samenvattend kunnen we stellen dat de inductie van een spoel recht evenredig is met de frequentie, terwijl de capaciteit van een condensator omgekeerd evenredig is met de frequentie.
Wat zijn de verschillen tussen het vermogen en de weerstand van inductoren en condensatoren?
Weerstanden verbruiken energie in zowel gelijkstroom- als wisselstroomcircuits, en de veranderingen in spanning en stroom verlopen altijd synchroon. De volgende afbeelding toont bijvoorbeeld de spannings-, stroom- en vermogenscurven van weerstanden in wisselstroomcircuits. Uit de grafiek blijkt dat het vermogen van de weerstand altijd groter dan of gelijk aan nul is geweest en niet kleiner dan nul zal zijn, wat betekent dat de weerstand elektrische energie heeft opgenomen.
In wisselstroomcircuits wordt het door weerstanden verbruikte vermogen het gemiddelde vermogen of actief vermogen genoemd, aangegeven met de hoofdletter P. Het zogenaamde actieve vermogen geeft alleen de energieverbruikskarakteristieken van het onderdeel weer. Als een bepaald onderdeel energieverbruik heeft, wordt het energieverbruik weergegeven met het actieve vermogen P om de omvang (of snelheid) van het energieverbruik aan te geven.
Condensatoren en inductoren verbruiken geen energie, ze slaan alleen energie op en geven deze weer af. Inductoren absorberen elektrische energie in de vorm van exciterende magnetische velden, die elektrische energie absorberen en omzetten in magnetische veldenergie, en vervolgens magnetische veldenergie weer afgeven in elektrische energie, een proces dat zich continu herhaalt. Op dezelfde manier absorberen condensatoren elektrische energie en zetten deze om in elektrische veldenergie, terwijl ze elektrische veldenergie weer afgeven en omzetten in elektrische energie.
Inductie en capaciteit, het proces van het absorberen en vrijgeven van elektrische energie, verbruiken geen energie en kunnen duidelijk niet worden weergegeven door actief vermogen. Op basis hiervan hebben natuurkundigen een nieuwe naam gedefinieerd: reactief vermogen, weergegeven door de letters Q en Q.
Plaatsingstijd: 21-11-2023