به نظر می رسد که آشکار کردن وابستگی ولتاژ به فرکانس ساده است. فقط باید با یک درخواست مناسب به موتورهای جستجوگر دانای کل مراجعه کرد و … مطمئن شد که به سادگی هیچ پاسخی برای این سوال وجود ندارد. چه باید کرد؟ بیایید با هم به این موضوع دشوار رسیدگی کنیم.
ولتاژ یا اختلاف پتانسیل؟
لازم به ذکر است که ولتاژ و اختلاف پتانسیل یکی هستند. در واقع این نیرویی است که قادر است بارهای الکتریکی را در یک جریان حرکت دهد. مهم نیست این جنبش به کجا می رود.
تفاوت پتانسیل فقط عبارت دیگری برای ولتاژ است. واضح تر و شاید قابل درک تر است، اما اصل موضوع را تغییر نمی دهد. بنابراین، سوال اصلی این است که ولتاژ از کجا می آید و به چه چیزی بستگی دارد.
در مورد شبکه خانگی 220 ولت، پاسخ ساده است. در نیروگاه برق آبی، جریان آب روتور ژنراتور را می چرخاند. انرژی دورانی به نیروی ولتاژ تبدیل می شود. یک نیروگاه هسته ای ابتدا آب را به بخار تبدیل می کند. او توربین را می چرخاند. در نیروگاه بنزینی، روتور با نیروی سوختن بنزین می چرخد. نیز وجود داردمنابع دیگر، اما ماهیت همیشه یکسان است: انرژی به ولتاژ تبدیل می شود.
وقت آن است که این سوال را در مورد وابستگی ولتاژ به فرکانس بپرسیم. اما ما هنوز نمی دانیم فرکانس از کجا می آید.
منبع فرکانس چیست
همان ژنراتور. فرکانس چرخش آن به خاصیت ولتاژی به همین نام تبدیل می شود. ژنراتور را سریعتر بچرخانید - فرکانس بالاتر خواهد بود. و بالعکس.
دم نمی تواند سگ را "تکان" دهد. به همین دلیل فرکانس نمی تواند ولتاژ را تغییر دهد. بنابراین، عبارت "ولتاژ در برابر فرکانس جریان" منطقی نیست؟
برای یافتن پاسخ، باید سؤال را به درستی فرموله کنید. ضرب المثلی در مورد یک احمق و 10 کارشناس وجود دارد. او سؤالات اشتباهی پرسید و آنها نتوانستند پاسخ دهند.
اگر تنش را تعریف دیگری بنامید، همه چیز سر جای خودش قرار می گیرد. برای مدارهای متشکل از مقاومت های مختلف استفاده می شود. "افت ولتاژ". هر دو عبارت اغلب مترادف در نظر گرفته می شوند که تقریباً همیشه اشتباه است. زیرا افت ولتاژ می تواند واقعاً به فرکانس بستگی داشته باشد.
چرا ولتاژ کاهش می یابد؟
بله، فقط به این دلیل که نمی تواند جلوی سقوط را بگیرد. بنابراین. اگر در یک قطب منبع پتانسیل 220 ولت و در قطب دیگر - صفر باشد، این افت فقط می تواند در مدار اتفاق بیفتد. قانون اهم می گوید که اگر یک مقاومت در شبکه وجود داشته باشد، تمام ولتاژ روی آن کاهش می یابد. اگر دو یا بیشتر - هر کدامافت متناسب با مقدار آن خواهد بود و مجموع آنها برابر است با اختلاف پتانسیل اولیه.
پس چی؟ نشانگر وابستگی ولتاژ به فرکانس جریان کجاست؟ تا اینجا همه چیز به میزان مقاومت بستگی دارد. حالا اگه تونستید همچین مقاومتی پیدا کنید که با تغییر فرکانس پارامترهایش تغییر کنه! سپس افت ولتاژ در آن به طور خودکار تغییر می کند.
چنین مقاومت هایی وجود دارد
بر خلاف همتایان فعال خود، آنها را واکنشی نیز می نامند. آنها با تغییر اندازه خود به چه واکنشی نشان می دهند؟ به فرکانس! 2 نوع راکتانس وجود دارد:
- استقرایی;
- خازنی.
هر نما با زمینه خودش مرتبط است. القایی - با مغناطیسی، خازنی - با الکتریکی. در عمل، آنها عمدتاً با شیر برقی نمایش داده می شوند.
آنها در عکس بالا نشان داده شده اند. و خازن ها (در زیر).
آنها را می توان آنتی پاد در نظر گرفت، زیرا واکنش به تغییر فرکانس دقیقا برعکس است. راکتانس القایی با فرکانس افزایش می یابد. خازنی، برعکس، سقوط می کند.
اکنون، با توجه به ویژگی‌های راکتانس، مطابق با قانون اهم، می‌توان استدلال کرد که وابستگی ولتاژ به فرکانس جریان متناوب وجود دارد. می توان آن را با در نظر گرفتن مقادیر راکتانس ها در مدار محاسبه کرد. فقط برای وضوح، باید به یاد داشته باشیم که ما در مورد افت ولتاژ در سراسر عنصر مدار صحبت می کنیم.
و با این حال وجود دارد
علامت سوال در عنوان مقاله تبدیل بهتعجبی Yandex بازسازی شده است. فقط باید فرمول های وابستگی ولتاژ به فرکانس برای انواع مختلف راکتانس ها را ارائه دهیم.
خازنی: XC=1/(w C). در اینجا w فرکانس زاویه ای است، C ظرفیت خازن است.
استقرا: XL=w L، که در آن w مانند فرمول قبلی است، L اندوکتانس است.
همانطور که می بینید، فرکانس بر مقدار مقاومت تأثیر می گذارد، تغییر آن، بنابراین، افت ولتاژ را تغییر می دهد. اگر شبکه دارای مقاومت فعال R، خازنی XC و XL القایی باشد، مجموع افت ولتاژ در هر عنصر برابر با اختلاف پتانسیل منبع خواهد بود: U=Ur + Uxc + Uxl.
