Какво е индуктивно и капацитивно натоварване?

Термините "капацитивен товар" и "индуктивен товар", приложени към вериги с променлив ток, предполагат определен характер на взаимодействието на потребителя с променлив източник на напрежение.

Грубо това може да се илюстрира със следния пример: свързване на напълно разреден кондензатор към изхода, в първия момент от време ще наблюдаваме практически късо съединение, докато свързвате индуктор към същия изход, в първия момент от време токът през такъв товар ще бъде почти нулев.

Това е така намотката и кондензаторът взаимодействат с променлив ток коренно различнокакво е Ключовата разлика между индуктивните и капацитивните товари.

Капацитивен товар

Говорейки за капацитивен товар, те означават, че той се държи в променлива верига като кондензатор.

Това означава, че синусоидалният променлив ток периодично (с двойна честота на източника) презарежда капацитета на товараВ този случай през първото тримесечие на периода енергията на източника ще се изразходва за създаване на електрическо поле между плочите на кондензатора. През второто тримесечие на периода енергията на електрическото поле между плочите на кондензатора ще се върне към източника.

През третото тримесечие на периода капацитетът ще се зарежда от източника с противоположната полярност (в сравнение с това, което беше през първото тримесечие на периода). В четвъртото тримесечие на периода, капацитетът отново ще върне енергията на електрическото поле обратно в мрежата. През следващия период този цикъл ще се повтори. Ето как чист капацитивен товар се държи в синусоидален променлив ток.

На практика се оказва това при капацитивен товар токът се изпреварва с една четвърт от фазата променливото напрежение, приложено към даден товар, защото когато капацитетът се зарежда, токът е максимален още в първия момент, когато приложеното напрежение на източника едва започва да се увеличава, токовата енергия се преобразува в енергията на нарастващото електрическо поле на заряда, натрупано в товара, като в кондензатор.

Но с увеличаване на приложеното напрежение, капацитетът вече има много натрупан заряд, следователно, когато напрежението на източника се приближи до своя максимум, скоростта на натрупване на заряда в капацитивния товар става по-ниска, а консумацията на ток намалява до нула.

Примери за капацитивни товари: кондензаторни банки, коректори на коефициента на мощност, синхронни двигатели, електропроводи с високо високо напрежение.

Индуктивно натоварване

Ако сега обърнем внимание на индуктивния товар, тогава той се държи в променлива верига като индуктор.

Това означава, че синусоидалното променливо напрежение периодично (с двойна честота на източника) генерира ток чрез индуктивността на натоварванетов този случай през първото тримесечие на периода енергията на източника ще се изразходва за създаване на магнитно поле на тока през намотката.

През второто тримесечие на периода енергията на магнитното поле на намотката ще се върне към източника. През третото тримесечие на периода бобината ще се намагнетизира от противоположната полярност (в сравнение с тази, която беше през първата четвърт на периода), а през четвъртото тримесечие на периода индуктивността отново ще върне енергията на магнитното поле обратно в мрежата.

През следващия период този цикъл ще се повтори. Така се държи чисто индуктивен товар в синусоидален променлив ток.

Всъщност се оказва, че при индуктивно натоварване токът изостава във фаза с една четвърт от периода от променливото напрежение, приложено към този товар, защото когато индуктивността започне да се магнетизира, в първия момент от време токът през нея е минимален, въпреки че приложеното напрежение на източника вече е в максималната точка.

Енергията на източника се преобразува тук в енергия на нарастващо магнитно поле на тока, протичащ през индуктивността на натоварването. С понижение на напрежението токът през индуктивността вече има достатъчно голяма стойност, следователно, когато напрежението на източника се приближи до своя минимум, скоростта на растеж на тока в индуктивния товар се забавя, но самият ток в индуктивността е максимален.

Примери за индуктивни товари: асинхронни двигатели, електромагнити, дросели, реактори, трансформатори, токоизправители, тиристорни преобразуватели.

Вижте също:

Приложение на индуктори

Какво е реактивна сила и как да се справим с нея

Какво е симетричен и асиметричен товар?