Trong đoạn trước, chúng ta đã nói về mối quan hệ giữa điện trở R, độ tự cảm L và điện dung C, sau đây chúng ta sẽ thảo luận thêm một số thông tin về chúng.
Về lý do tại sao cuộn cảm và tụ điện tạo ra điện kháng cảm ứng và điện dung trong mạch điện xoay chiều, bản chất nằm ở sự thay đổi điện áp và dòng điện, dẫn đến sự thay đổi năng lượng.
Đối với cuộn cảm, khi dòng điện thay đổi, từ trường của nó cũng thay đổi (năng lượng thay đổi). Chúng ta đều biết rằng trong cảm ứng điện từ, từ trường cảm ứng luôn cản trở sự thay đổi của từ trường ban đầu, do đó khi tần số tăng, hiệu ứng cản trở này càng rõ ràng hơn, tức là độ tự cảm tăng.
Khi điện áp của tụ điện thay đổi, lượng điện tích trên bản cực cũng thay đổi tương ứng. Rõ ràng, điện áp thay đổi càng nhanh, lượng điện tích trên bản cực di chuyển càng nhanh và mạnh. Sự di chuyển của lượng điện tích thực chất là dòng điện. Nói một cách đơn giản, điện áp thay đổi càng nhanh, dòng điện chạy qua tụ điện càng lớn. Điều này có nghĩa là bản thân tụ điện có tác dụng chặn dòng điện nhỏ hơn, đồng nghĩa với việc điện kháng dung kháng đang giảm.
Tóm lại, độ tự cảm của cuộn cảm tỷ lệ thuận với tần số, trong khi điện dung của tụ điện tỷ lệ nghịch với tần số.
Sự khác biệt giữa công suất và điện trở của cuộn cảm và tụ điện là gì?
Điện trở tiêu thụ năng lượng trong cả mạch DC và AC, và sự thay đổi điện áp và dòng điện luôn đồng bộ. Ví dụ, hình dưới đây cho thấy đường cong điện áp, dòng điện và công suất của điện trở trong mạch AC. Từ đồ thị, có thể thấy rằng công suất của điện trở luôn lớn hơn hoặc bằng 0, và sẽ không nhỏ hơn 0, điều này có nghĩa là điện trở đã hấp thụ năng lượng điện.
Trong mạch điện xoay chiều, công suất tiêu thụ của điện trở được gọi là công suất trung bình hoặc công suất tác dụng, ký hiệu là chữ P in hoa. Công suất tác dụng chỉ biểu thị đặc tính tiêu thụ năng lượng của linh kiện. Nếu một linh kiện nào đó có mức tiêu thụ năng lượng, thì mức tiêu thụ năng lượng được biểu thị bằng công suất tác dụng P để biểu thị độ lớn (hoặc tốc độ) tiêu thụ năng lượng của linh kiện đó.
Tụ điện và cuộn cảm không tiêu thụ năng lượng, chúng chỉ lưu trữ và giải phóng năng lượng. Trong số đó, cuộn cảm hấp thụ năng lượng điện dưới dạng từ trường kích thích, từ trường hấp thụ và chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng từ trường, sau đó giải phóng năng lượng từ trường thành năng lượng điện, quá trình này lặp lại liên tục; tương tự, tụ điện hấp thụ năng lượng điện và chuyển đổi thành năng lượng điện trường, đồng thời giải phóng năng lượng điện trường và chuyển đổi thành năng lượng điện.
Độ tự cảm và điện dung, quá trình hấp thụ và giải phóng năng lượng điện, không tiêu thụ năng lượng và rõ ràng không thể biểu diễn bằng công suất tác dụng. Dựa trên điều này, các nhà vật lý đã định nghĩa một tên gọi mới, đó là công suất phản kháng, được ký hiệu bằng các chữ cái Q và Q.
Thời gian đăng: 21-11-2023