Sembrerebbe semplice rivelare la dipendenza della tensione dalla frequenza. Basta fare domanda con una richiesta appropriata agli onniscienti motori di ricerca e … assicurarsi che semplicemente non ci sia risposta a questa domanda. Cosa fare? Affrontiamo insieme questo difficile problema.
Tensione o differenza potenziale?
Va notato che la tensione e la differenza di potenziale sono la stessa cosa. In effetti, questa è la forza che è in grado di far muovere le cariche elettriche in un flusso. Non importa dove vada questo movimento.
La differenza di potenziale è solo un' altra espressione di tensione. È più chiaro e forse più comprensibile, ma non cambia l'essenza della questione. Pertanto, la domanda principale è da dove viene la tensione e da cosa dipende.
Per quanto riguarda la rete domestica a 220 Volt, la risposta è semplice. Nella centrale idroelettrica, il flusso d'acqua fa ruotare il rotore del generatore. L'energia di rotazione si trasforma in una forza di tensione. Una centrale nucleare prima trasforma l'acqua in vapore. Fa girare la turbina. In una centrale a benzina, il rotore viene ruotato dalla forza della combustione della benzina. Ci sono anche altre fonti, ma l'essenza è sempre la stessa: l'energia si trasforma in tensione.
È ora di porre la domanda sulla dipendenza della tensione dalla frequenza. Ma non sappiamo ancora da dove provenga la frequenza.
Qual è la sorgente di frequenza
Lo stesso generatore. La frequenza della sua rotazione si trasforma nella proprietà di tensione con lo stesso nome. Gira il generatore più velocemente: la frequenza sarà più alta. E viceversa.
La coda non può "scodinzolare" il cane. Per lo stesso motivo, la frequenza non può cambiare la tensione. Pertanto, l'espressione "tensione rispetto alla frequenza corrente" non ha senso?
Per trovare la risposta, devi formulare correttamente la domanda. C'è un detto su uno sciocco e 10 esperti. Ha fatto le domande sbagliate e loro non hanno potuto rispondere.
Se chiami tensione un' altra definizione, tutto andrà a posto. Viene utilizzato per circuiti costituiti da molte resistenze diverse. "Caduta di tensione". Entrambe le espressioni sono spesso considerate sinonimi, il che è quasi sempre sbagliato. Perché la caduta di tensione può davvero dipendere dalla frequenza.
Perché la tensione dovrebbe diminuire?
Sì, semplicemente perché non può fare a meno di cadere. Così. Se a un polo della sorgente il potenziale è di 220 volt e all' altro è zero, questa caduta potrebbe verificarsi solo nel circuito. La legge di Ohm dice che se c'è una resistenza nella rete, tutta la tensione su di essa diminuirà. Se due o più - ciascunola caduta sarà proporzionale al suo valore e la loro somma sarà uguale alla differenza potenziale iniziale.
E allora? Dov'è l'indicazione della dipendenza della tensione dalla frequenza della corrente? Finora, tutto dipende dalla quantità di resistenza. Ora, se potessi trovare un tale resistore che cambia i suoi parametri quando cambia la frequenza! Quindi la caduta di tensione su di esso cambierebbe automaticamente.
Ci sono resistenze del genere
Sono anche chiamati reattivi, in contrasto con le loro controparti attive. A cosa reagiscono cambiando taglia? Alla frequenza! Esistono 2 tipi di reattanze:
- induttivo;
- capacitivo.
Ogni visualizzazione è associata al proprio campo. Induttivo - con magnetico, capacitivo - con elettrico. In pratica sono rappresentati principalmente da solenoidi.
Sono mostrati nella foto sopra. E condensatori (sotto).
Possono essere considerati agli antipodi, perché la reazione a un cambiamento di frequenza è esattamente l'opposto. La reattanza induttiva aumenta con la frequenza. Capacitivo, al contrario, cade.
Ora, date le caratteristiche della reattanza, secondo la legge di Ohm, si può sostenere che esiste la dipendenza della tensione dalla frequenza della corrente alternata. Può essere calcolato tenendo conto dei valori delle reattanze nel circuito. Solo per chiarezza, dobbiamo ricordare che stiamo parlando della caduta di tensione attraverso l'elemento del circuito.
Eppure esiste
Il punto interrogativo nel titolo dell'articolo è diventatoesclamativo. Yandex è stato riabilitato. Resta solo da fornire le formule per la dipendenza della tensione dalla frequenza per i diversi tipi di reattanze.
Capacitivo: XC=1/(w C). Qui w è la frequenza angolare, C è la capacità del condensatore.
Induttivo: XL=w L, dove w è lo stesso della formula precedente, L è induttanza.
Come puoi vedere, la frequenza influisce sul valore della resistenza, cambiandolo, quindi, cambia la caduta di tensione. Se la rete ha resistenza attiva R, capacitiva XC e induttiva XL, la somma delle cadute di tensione su ciascun elemento sarà uguale alla differenza di potenziale della sorgente: U=Ur + Uxc + Uxl.
