Hva er induktiv og kapasitiv belastning?

Uttrykkene "kapasitiv belastning" og "induktiv belastning", brukt på vekselstrømskretser, antyder en viss karakter av forbrukerens interaksjon med en vekslende spenningskilde.

Grovt kan dette illustreres ved følgende eksempel: å koble en fullstendig utladet kondensator til utløpet, i det første øyeblikket vi vil observere praktisk talt kortslutningmens en induktor kobles til samme uttak, vil strømmen gjennom en slik belastning i det første øyeblikket være nesten null.

Dette er fordi spolen og kondensatoren samhandler med vekselstrøm fundamentalt annerledeshva er Den viktigste forskjellen mellom induktiv og kapasitiv belastning.

Kapasitiv belastning

Når vi snakker om kapasitiv belastning, mener de at den oppfører seg i en vekselstrømskrets som en kondensator.

Dette betyr det sinusformet vekselstrøm vil periodisk (med en dobbel frekvens av kilden) lade lastekapasitetenI dette tilfellet, i første kvartal av perioden, vil kildenergien brukes på å lage et elektrisk felt mellom kondensatorplatene. I andre kvartal av perioden vil energien fra det elektriske feltet mellom platene til kondensatoren gå tilbake til kilden.

I tredje kvartal av perioden vil kapasitansen lades fra kilden med motsatt polaritet (sammenlignet med hva som var i første kvartal av perioden). I fjerde kvartal av perioden vil kapasitansen igjen returnere energien fra det elektriske feltet tilbake til nettverket. I løpet av den neste perioden vil denne syklusen bli gjentatt. Slik oppfører en ren kapasitiv belastning seg i en sinusformet vekselstrømskrets.

Det viser seg praktisk talt at ved en kapasitiv belastning, overføres strømmen med en fjerdedel av fasen den vekslende spenningen som påføres en gitt belastning, fordi når kapasitansen lader, er strømmen maksimal allerede i det første øyeblikket, når den påførte spenningen til kilden akkurat begynner å øke, konverteres strømenergien til energien i det økende elektriske feltet til ladningen akkumulert i lasten, som i en kondensator.

Men med en økning i den påførte spenningen, har kapasitansen allerede mye akkumulert ladning. Derfor, når kildespenningen nærmer seg sitt maksimale, blir ladningsakkumulasjonshastigheten i den kapasitive belastningen lavere, og strømforbruket synker til null.

Eksempler på kapasitive belastninger: kondensatorbanker, effektfaktorkorrigatorer, synkronmotorer, kraftledninger med ekstra høy spenning.

Induktiv belastning

Hvis vi nå tar hensyn til den induktive belastningen, oppfører den seg i en vekselstrømskrets som en induktor.

Dette betyr det sinusformet vekslingsspenning vil periodisk (med en dobbel frekvens av kilden) generere en strøm gjennom belastningsinduktanseni dette tilfellet, i første kvartal av perioden, vil kildenergien bli brukt på å skape et magnetisk felt for strømmen gjennom spolen.

I andre kvartal av perioden vil magnetfeltenergien til spolen gå tilbake til kilden. I tredje kvartal av perioden vil spolen magnetiseres av den motsatte polariteten (sammenlignet med hva den var i første kvartal av perioden), og i fjerde kvartal av perioden vil induktansen igjen returnere magnetfeltenergien tilbake til nettverket.

I løpet av den neste perioden vil denne syklusen bli gjentatt. Slik oppfører en rent induktiv belastning seg i en sinusformet vekselstrømskrets.

Det viser seg faktisk det ved en induktiv belastning, strømmer strømmen i fase med en fjerdedel av perioden fra vekselspenningen påført denne belastningen, fordi når induktansen begynner å magnetiseres, i det første øyeblikket, er strømmen gjennom den minimal, selv om den påførte spenningen til kilden allerede er på det maksimale punktet.

Kildenes energi konverteres her til energien i et økende magnetfelt av strømmen som strømmer gjennom belastningsinduktansen. Med en reduksjon i spenning har strømmen gjennom induktansen allerede en tilstrekkelig stor verdi, derfor, når kildespenningen nærmer seg sitt minimum, bremser strømveksten i induktiv belastning, men strømmen i selve induktansen er maksimal.

Eksempler på induktiv belastning: asynkronmotorer, elektromagneter, choker, reaktorer, transformatorer, likerettere, tyristoromformere.

Se også:

Påføring av induktorer

Hva er reaktiv kraft og hvordan takle det

Hva er symmetrisk og asymmetrisk belastning?