Індуктивний опір: визначення

Індуктивний опір в колі змінного струму – це реактивна частина опору, що визначається індуктивністю елементів ланцюга.

Вважається, що елементи ланцюга, для яких середня потужність змінного струму дорівнює нулю, має реактивний опір (на відміну від звичайного активного опору R, на якому відбувається виділення енергії).

Котушка індуктивності (соленоїд) при відсутності опору R проводу має тільки індуктивний опір.

Для визначення формули індуктивного опору знайдемо ЕРС самоіндукції такої котушки в колі змінного струму, мінливої по гармонійному синусоїдальному закону:

I = Imsinωt

ЕРС самоіндукції котушки еi дорівнює за величиною і протилежна за напрямком напрузі u на її кінцях, взятому з протилежним знаком:

еi = -Li’= -L ωIm cosωt.

З огляду на, що u = – еi, з даного рівності отримаємо:

u = Umsin (ωt + π/2), де

  • Um = L ωIm – амплітуда напруги.

Отже, коливання напруги на котушці випереджають коливання сили струму на π/2.

Внаслідок цього в середньому за період не відбувається ні накопичення, ні дисипації енергії в котушці. Двічі за період енергія накачується всередину котушки (це енергія магнітного поля) і двічі повертається назад до джерела. Амплітуда сили струму дорівнює:

Амплітуда сили струму

Величина ωL = ХL і є індуктивний опір. Як і у випадку з ємнісним опором, індуктивний опір XL, діюче значення сили струму і діюче значення напруги пов’язані співвідношенням, подібним закону Ома для кола постійного струму:

Індуктивний опір залежить від частоти. Чим більше частота, тим більше індуктивний опір і тим менше струм.

Посилання на основну публікацію