מידע נוסף על ההתנגדות R, השראות L והקיבול C

בקטע האחרון, דיברנו על הקשר בין ההתנגדות R, השראות L והקיבול C, בזאת נדון במידע נוסף עליהם.

באשר למה שמשרנים וקבלים יוצרים תגובות אינדוקטיביות וקיבוליות במעגלי AC, המהות טמונה בשינויים במתח ובזרם, וכתוצאה מכך שינויים באנרגיה.

עבור משרן, כאשר הזרם משתנה, השדה המגנטי שלו משתנה גם הוא (משתנה באנרגיה).כולנו יודעים שבאינדוקציה אלקטרומגנטית, השדה המגנטי המושרה תמיד מעכב את השינוי של השדה המגנטי המקורי, כך שככל שהתדר עולה, ההשפעה של חסימה זו הופכת ברורה יותר, שהיא הגדלת השראות.

כאשר המתח של קבל משתנה, גם כמות המטען על לוח האלקטרודה משתנה בהתאם.ברור שככל שהמתח מתחלף מהר יותר, כך התנועה של כמות המטען על לוח האלקטרודה תהיה מהירה יותר ויותר.התנועה של כמות הטעינה היא למעשה הזרם.במילים פשוטות, ככל שהמתח משתנה מהר יותר, כך גדל הזרם הזורם דרך הקבל.המשמעות היא שלקבל עצמו יש אפקט חסימה קטן יותר על הזרם, מה שאומר שהתגובה הקיבולית הולכת ופוחתת.

לסיכום, השראות של משרן עומדת ביחס ישר לתדר, בעוד שהקיבול של קבל הוא ביחס הפוך לתדר.

מה ההבדלים בין ההספק וההתנגדות של משרנים וקבלים?

נגדים צורכים אנרגיה גם במעגלי DC וגם במעגלי AC, והשינויים במתח ובזרם מסונכרנים תמיד.לדוגמה, האיור הבא מציג את עקומות המתח, הזרם וההספק של נגדים במעגלי AC.מהגרף ניתן לראות שהספק הנגד תמיד היה גדול או שווה לאפס, ולא יפחת מאפס, כלומר הנגד סופג אנרגיה חשמלית.

במעגלי AC, ההספק הנצרך על ידי נגדים נקרא הספק ממוצע או הספק פעיל, מסומן באות גדולה P. מה שנקרא הספק אקטיבי מייצג רק את מאפייני צריכת האנרגיה של הרכיב.אם לרכיב מסוים יש צריכת אנרגיה, אזי צריכת האנרגיה מיוצגת על ידי ההספק הפעיל P כדי לציין את גודל (או מהירות) צריכת האנרגיה שלו.

וקבלים ומשרנים אינם צורכים אנרגיה, הם רק אוגרים ומשחררים אנרגיה.ביניהם, משרנים סופגים אנרגיה חשמלית בצורה של שדות מגנטיים עירור, אשר סופגים וממירים אנרגיה חשמלית לאנרגיית שדה מגנטי, ולאחר מכן משחררים אנרגיית שדה מגנטי לאנרגיה חשמלית, החוזרת על עצמה ללא הרף;באופן דומה, קבלים סופגים אנרגיה חשמלית וממירים אותה לאנרגיית שדה חשמלי, תוך שחרור אנרגיית שדה חשמלי והמרתה לאנרגיה חשמלית.

השראות וקיבול, תהליך הקליטה והשחרור של אנרגיה חשמלית, אינם צורכים אנרגיה וברור שלא ניתן לייצג אותם על ידי הספק פעיל.בהתבסס על זה, פיזיקאים הגדירו שם חדש, שהוא כוח תגובתי, המיוצג על ידי האותיות Q ו-Q.