Sự khác biệt chính - Kháng chiến và Phản kháng
Các thành phần điện như điện trở, cuộn cảm và tụ điện có một số loại cản trở dòng điện đi qua chúng. Trong khi điện trở phản ứng với cả dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều, cuộn cảm và tụ điện phản ứng với các biến thể của dòng điện hoặc chỉ dòng điện xoay chiều. Trở ngại đối với dòng điện từ các thành phần này được gọi là trở kháng điện (Z). Trở kháng là một giá trị phức tạp trong phân tích toán học. Phần thực của số phức này được gọi là điện trở (R), và chỉ có điện trở thuần mới có điện trở. Tụ điện và cuộn cảm lý tưởng đóng góp vào phần ảo của trở kháng được gọi là điện kháng (X). Do đó, sự khác biệt cơ bản giữa điện trở và điện kháng là điện trở là một phần thực của trở kháng của một thành phần trong khi trở kháng là một phần ảo của trở kháng của một thành phần. Sự kết hợp của ba thành phần này trong mạch RLC tạo ra trở kháng trên đường dẫn dòng điện.
Kháng chiến là gì?
Điện trở là trở ngại mà điện áp phải đối mặt trong việc dẫn dòng điện qua vật dẫn. Nếu cần dẫn dòng điện lớn, thì điện áp đặt vào hai đầu của dây dẫn phải cao. Nghĩa là, điện áp đặt vào (V) phải tỷ lệ với cường độ dòng điện (I) đi qua vật dẫn, như được phát biểu bởi định luật Ohm; hằng số cho tỷ lệ này là điện trở (R) của dây dẫn.
V=I X R
Các dây dẫn có cùng điện trở bất kể cường độ dòng điện là không đổi hay thay đổi. Đối với dòng điện xoay chiều, điện trở có thể được tính bằng cách sử dụng Định luật Ohm với điện áp và cường độ dòng điện tức thời. Điện trở được đo bằng Ohms (Ω) phụ thuộc vào điện trở suất của dây dẫn (ρ), chiều dài (l) và diện tích mặt cắt ngang (A) trong đó,
Điện trở cũng phụ thuộc vào nhiệt độ của vật dẫn vì điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ theo cách sau. trong đó ρ0là điện trở suất được chỉ định ở nhiệt độ tiêu chuẩn T0thường là nhiệt độ phòng và α là hệ số nhiệt độ của điện trở suất:
Đối với thiết bị có điện trở thuần, công suất tiêu thụ được tính bằng tích I2x R. Vì tất cả các thành phần đó của sản phẩm đều là giá trị thực nên công suất tiêu thụ bởi sức đề kháng sẽ là một sức mạnh thực sự. Do đó, nguồn điện được cung cấp cho một điện trở lý tưởng được sử dụng đầy đủ.
Reactance là gì?
Reactance là một thuật ngữ tưởng tượng trong ngữ cảnh toán học. Nó có cùng khái niệm về điện trở trong các mạch điện và có cùng đơn vị Ohms (Ω). Phản kháng chỉ xảy ra ở cuộn cảm và tụ điện khi dòng điện thay đổi. Do đó, điện kháng phụ thuộc vào tần số của dòng điện xoay chiều qua cuộn cảm hoặc tụ điện.
Trong trường hợp tụ điện, nó tích các điện tích khi đặt một hiệu điện thế vào hai đầu cho đến khi điện áp tụ trùng với nguồn. Nếu điện áp đặt vào bằng nguồn xoay chiều thì các điện tích tích được trả về nguồn ở chu kỳ âm của điện áp. Khi tần số càng cao, lượng điện tích được lưu trữ trong tụ điện trong thời gian ngắn càng ít vì thời gian sạc và xả không thay đổi. Kết quả là, sự đối kháng của tụ điện đối với dòng điện trong mạch sẽ ít hơn khi tần số tăng lên. Tức là, cảm kháng của tụ điện tỷ lệ nghịch với tần số góc (ω) của điện xoay chiều. Do đó, điện trở điện dung được định nghĩa là
C là điện dung của tụ điện và f là tần số tính bằng Hertz. Tuy nhiên, trở kháng của tụ điện là một số âm. Do đó, tổng trở của tụ điện là Z=- i / 2 π fC. Một tụ điện lý tưởng chỉ được liên kết với một điện kháng.
Mặt khác, một cuộn cảm chống lại sự thay đổi của dòng điện qua nó bằng cách tạo ra một sức điện động ngược (emf) trên nó. Emf này tỷ lệ với tần số của nguồn cung cấp AC và đối lập của nó, là điện kháng cảm ứng, tỷ lệ với tần số.
Điện kháng cảm ứng là một giá trị dương. Do đó, trở kháng của một cuộn cảm lý tưởng sẽ là Z=i2 π fL. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng tất cả các mạch thực tế cũng bao gồm điện trở và các thành phần này được coi trong mạch thực tế là trở kháng.
Là kết quả của sự đối lập này với sự thay đổi dòng điện của cuộn cảm và tụ điện, sự thay đổi điện áp trên nó sẽ có dạng khác với sự thay đổi của dòng điện. Điều này có nghĩa là pha của điện áp xoay chiều khác với pha của dòng điện xoay chiều. Do điện kháng cảm ứng, sự thay đổi dòng điện có độ trễ so với pha điện áp, không giống như điện trở điện dung mà pha hiện tại đang dẫn. Trong các thành phần lý tưởng, độ trễ và độ trễ này có độ lớn là 90 độ.
Hình 01: Mối quan hệ pha Điện áp-Dòng điện đối với tụ điện và cuộn cảm.
Sự biến đổi này của dòng điện và điện áp trong mạch xoay chiều được phân tích bằng sơ đồ phasor. Do sự khác nhau giữa các pha của dòng điện và hiệu điện thế nên công suất cấp cho mạch phản kháng không được tiêu thụ hết cho mạch. Một phần công suất được cung cấp sẽ được trả lại nguồn khi điện áp dương và dòng điện là âm (chẳng hạn như thời gian=0 trong sơ đồ trên). Trong hệ thống điện, đối với sự chênh lệch ϴ độ giữa các pha điện áp và dòng điện, cos (ϴ) được gọi là hệ số công suất của hệ thống. Hệ số công suất này là một đặc tính quan trọng để kiểm soát trong hệ thống điện vì nó làm cho hệ thống hoạt động hiệu quả. Để hệ thống sử dụng công suất lớn nhất, hệ số công suất phải được duy trì bằng cách đặt ϴ =0 hoặc gần bằng không. Vì hầu hết các tải trong hệ thống điện thường là tải cảm (như động cơ), các bộ tụ điện được sử dụng để hiệu chỉnh hệ số công suất.
Sự khác biệt giữa Kháng chiến và Phản kháng là gì?
Kháng chiến so với Phản ứng |
|
| Điện trở là sự đối lập với dòng điện không đổi hoặc thay đổi trong vật dẫn. Nó là phần thực của trở kháng của một thành phần. | Phản kháng là sự đối lập với dòng điện thay đổi được trong cuộn cảm hoặc tụ điện. Phản kháng là phần ảo của trở kháng. |
| Phụ thuộc | |
| Điện trở phụ thuộc vào kích thước, điện trở suất và nhiệt độ của dây dẫn. Nó không thay đổi do tần số của điện áp xoay chiều. | Cảm kháng phụ thuộc vào tần số của dòng điện xoay chiều. Đối với cuộn cảm, nó tỷ lệ thuận và đối với tụ điện, nó tỷ lệ nghịch với tần số. |
| Pha | |
| Pha của điện áp và dòng điện qua điện trở là như nhau; nghĩa là độ lệch pha bằng 0. | Do điện kháng cảm ứng, dòng điện thay đổi có độ trễ so với pha điện áp. Trong điện kháng, dòng điện đang dẫn. Trong tình huống lý tưởng, độ lệch pha là 90 độ. |
| Sức mạnh | |
| Công suất tiêu thụ do điện trở là công suất thực và nó là sản phẩm của điện áp và dòng điện. | Nguồn điện cung cấp cho thiết bị phản kháng không được thiết bị tiêu thụ hết do dòng điện bị trễ hoặc dẫn đầu. |
Tóm tắt - Kháng chiến vs Phản ứng
Các thành phần điện như điện trở, tụ điện và cuộn cảm tạo ra một trở ngại được gọi là trở kháng đối với dòng điện chạy qua chúng, là một giá trị phức tạp. Điện trở thuần có trở kháng giá trị thực được gọi là điện trở, trong khi cuộn cảm lý tưởng và tụ điện lý tưởng có trở kháng giá trị ảo được gọi là điện kháng. Cảm kháng xảy ra trên cả dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều, nhưng điện trở chỉ xảy ra trên dòng điện thay đổi, do đó tạo ra phản đối để thay đổi dòng điện trong thành phần. Trong khi điện trở không phụ thuộc vào tần số của AC, thì điện trở thay đổi theo tần số của AC. Phản kháng cũng tạo ra sự lệch pha giữa pha hiện tại và pha điện áp. Đây là sự khác biệt giữa điện trở và điện kháng.
Tải xuống phiên bản PDF của Kháng chiến và Phản kháng
Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa Kháng chiến và Phản ứng
