전기와 관련된 유명한 법칙 중 하나는“옴의 법칙”입니다. 옴 법칙은 다음을 설명하는 경험적 관계를 제공합니다. 전도도 다양한 전기 전도성 재료의. 이 법칙에 따르면 도체에 흐르는 전류는 도체 양단의 전압에 정비례하며 저항은 비례 상수입니다. 여기서 전류의 단위는 암페어, 전압의 단위는 볼트, 저항의 단위는 옴입니다. 물리학에서이 법칙은 일반적으로 전자기학의 벡터 형식과 같이 법칙의 다양한 일반화를 나타내는 데 사용됩니다. 마찬가지로 AC로 작업 할 때 인덕터 옴 법칙이 사용되며, 여기서 저항은 '저항'대신 '유도 성 리액턴스'라고합니다.
유도 성 리액턴스 란?
인덕터에 전압이 가해지면 인덕터 회로에 전류가 유도됩니다. 그러나이 전류는 즉시 생성되지 않고 인덕터의 자체 유도 값에 의해 결정되는 빠른 속도로 증가합니다. 유도 전류는 인덕터 코일 권선에 존재하는 저항 요소에 의해 제한됩니다. 여기서 저항의 양은 옴의 법칙에서 언급 한 것처럼 유도 전류에 대한인가 전압의 비율에 따라 달라집니다.
아래 그림은 유도 성 리액턴스를 계산하는 데 사용되는 인덕터 회로입니다.
유도 반응
그러나 인덕터가 AC 회로에 연결되면 전류 흐름이 다르게 작동합니다. 여기에서는 정현파 공급이 사용됩니다. 따라서 전압과 전류 파형 사이에 위상차가 발생합니다. 이제 인덕터 코일에 AC 전원을 사용할 때 코일의 인덕턴스 외에 전류도 AC 파형의 주파수와 반대 방향을 향해야합니다. AC 회로에 연결되어있는 동안 인덕터의 전류가 직면하는이 저항을 '유도 저항'이라고합니다.
인덕턴스와 리액턴스의 차이
인덕턴스는 재료 내부의 전류 흐름에 변화가있을 때 재료가 전압을 유도하는 능력입니다. 인덕턴스의 기호는 'L'입니다. 이므로, 유도 저항 전류의 변화에 반대하는 전기 재료의 특성입니다. 리액턴스의 단위는 '옴'이며 정상 저항과 구별하기 위해 'X'기호로 표시됩니다.
Reactance는 다음과 유사하게 작동합니다. 전기 저항 그러나 저항과 달리 리액턴스는 전력을 열로 발산하지 않습니다. 오히려 에너지를 리액턴스 값으로 저장하고 회로로 반환합니다. 이상적인 인덕터는 저항이 0이고 이상적인 저항은 리액턴스가 0입니다.
유도 리액턴스 공식 유도
유도 성 리액턴스는 AC 회로와 관련된 용어입니다. AC 회로의 전류 흐름에 반대합니다. 위상차로 인한 AC 유도 회로에서 전류 파형은 적용된 전압 파형을 90 도씩 'LAGS'합니다. 즉, 전압 파형이 0도이면 전류 파형은 -90 도입니다.
유도 회로에서 인덕터는 AC 전압 공급 장치에 배치됩니다. 인덕터의 자체 유도 EMF는 공급 전압의 주파수가 증가 및 감소함에 따라 증가 및 감소합니다. 자기 유도 EMF는 인덕터 코일의 전류 변화율에 정비례합니다. 가장 높은 변화율은 공급 전압 파형이 양의 절반주기에서 음의 절반 주기로 또는 그 반대로 교차 할 때 발생합니다.
유도 회로에서 전류는 전압보다 느립니다. 따라서 전압이 0도이면 전류는 전압에 대해 -90 도입니다. 따라서 정현파를 고려할 때 전압 파형 V엘사인파와 전류 파형으로 분류 할 수 있습니다.엘음의 코사인 파로.
따라서 한 지점의 전류는 다음과 같이 정의 할 수 있습니다.
나는엘= 나최대. 죄 (ωt-900), φω는 라디안 단위이고‘t’는 초 단위입니다.
유도 회로의 전압과 전류의 비율은 유도 리액턴스 X의 값을 제공합니다.엘
따라서, X엘= V엘/ 나엘옴 = ωL = 2πfL 옴
여기서 L은 인덕턴스, f는 주파수, 2πf = ω
이 유도로부터 유도 성 리액턴스는 인덕터의 주파수 'f'와 인덕턴스 'L'에 정비례 함을 알 수 있습니다. 코일의 전압 또는 인덕턴스의 주파수가 증가하면 회로의 전체 리액턴스가 증가합니다. 주파수가 무한대로 증가하면 유도 성 리액턴스도 개방 회로와 유사하게 동작하는 무한대로 증가합니다. 주파수가 0으로 떨어지면 유도 리액턴스도 0으로 감소하여 단락과 유사하게 작동합니다.
상징
유도 성 리액턴스는 AC 전압이 공급 될 때 인덕터의 전류 흐름이 직면하는 저항입니다. 그 단위는 저항 단위와 유사합니다. 유도 리액턴스의 상징은“X엘“. 전류가 전압 인덕터에 대해 90도 지연되므로 양 중 하나에 대한 값을 가짐으로써 다른 양을 쉽게 계산할 수 있습니다. 전압이 알려진 경우 전압 파형의 음의 90도 이동으로 전류 파형을 유도 할 수 있습니다.
예
유도 성 리액턴스를 계산하는 예를 살펴 보겠습니다.
인덕턴스가 200mH이고 저항이 0 인 인덕터는 150v 전압 공급 장치에 연결됩니다. 전압 공급 주파수는 60Hz입니다. 유도 성 리액턴스와 인덕터를 통해 흐르는 전류를 계산합니다.
유도 성 리액턴스
엑스엘= 2πfL
= 2π × 50 × 0.20
= 76.08 옴
흐름
나는엘= V엘/ X엘
= 150 / 76.08
= 1.97A
전기 및 전자 회로에서 '반응'이라는 용어는 인덕터 및 커패시터 회로에 정기적으로 사용됩니다. 이 회로에서 리액턴스 값이 증가하면 회로 전체의 전류가 감소합니다. 유도 성 리액턴스는 전압과 전류가 위상을 벗어나게합니다. 전력 시스템에서 이것은 AC 전송 라인의 전력 용량을 제한합니다. 이러한 상황에서 전류는 여전히 흐르지 만 전송 라인이 가열되어 효과적인 전력 전송이 없습니다. 따라서 회로의 유도 리액턴스를 모니터링하는 것이 중요합니다. 인덕터 회로의 전압과 전류 파형의 위상차는 무엇입니까?
