Реактивное сопротивление кабеля калькулятор

Реактивное сопротивление XL и XC

Реактивное сопротивление – электрическое сопротивление переменному току, обусловленное передачей энергии магнитным полем в индуктивностях или электрическим полем в конденсаторах.

Элементы, обладающие реактивным сопротивлением, называют реактивными.

Реактивное сопротивление катушки индуктивности.

При протекании переменного тока I в катушке, магнитное поле создаёт в её витках ЭДС, которая препятствует изменению тока.
При увеличении тока, ЭДС отрицательна и препятствует нарастанию тока, при уменьшении — положительна и препятствует его убыванию, оказывая таким образом сопротивление изменению тока на протяжении всего периода.

В результате созданного противодействия, на выводах катушки индуктивности в противофазе формируется напряжение U, подавляющее ЭДС, равное ей по амплитуде и противоположное по знаку.

При прохождении тока через нуль, амплитуда ЭДС достигает максимального значения, что образует расхождение во времени тока и напряжения в 1/4 периода.

Если приложить к выводам катушки индуктивности напряжение U, ток не может начаться мгновенно по причине противодействия ЭДС, равного -U, поэтому ток в индуктивности всегда будет отставать от напряжения на угол 90°. Сдвиг при отстающем токе называют положительным.

Запишем выражение мгновенного значения напряжения u исходя из ЭДС (ε), которая пропорциональна индуктивности L и скорости изменения тока: u = -ε = L(di/dt).
Отсюда выразим синусоидальный ток .

Интегралом функции sin(t) будет -соs(t), либо равная ей функция sin(t-π/2).
Дифференциал dt функции sin(ωt) выйдет из под знака интеграла множителем 1/ω.
В результате получим выражение мгновенного значения тока со сдвигом от функции напряжения на угол π/2 (90°).
Для среднеквадратичных значений U и I в таком случае можно записать .

В итоге имеем зависимость синусоидального тока от напряжения согласно Закону Ома, где в знаменателе вместо R выражение ωL, которое и является реактивным сопротивлением:

Реактивное сопротивлениие индуктивностей называют индуктивным.

Реактивное сопротивление конденсатора.

Электрический ток в конденсаторе представляет собой часть или совокупность процессов его заряда и разряда – накопления и отдачи энергии электрическим полем между его обкладками.

В цепи переменного тока, конденсатор будет заряжаться до определённого максимального значения, пока ток не сменит направление на противоположное. Следовательно, в моменты амплитудного значения напряжения на конденсаторе, ток в нём будет равен нулю. Таким образом, напряжение на конденсаторе и ток всегда будут иметь расхождение во времени в четверть периода.

В результате ток в цепи будет ограничен падением напряжения на конденсаторе, что создаёт реактивное сопротивление переменному току, обратно-пропорциональное скорости изменения тока (частоте) и ёмкости конденсатора.

Если приложить к конденсатору напряжение U, мгновенно начнётся ток от максимального значения, далее уменьшаясь до нуля. В это время напряжение на его выводах будет расти от нуля до максимума. Следовательно, напряжение на обкладках конденсатора по фазе отстаёт от тока на угол 90 °. Такой сдвиг фаз называют отрицательным.

Ток в конденсаторе является производной функцией его заряда i = dQ/dt = C(du/dt).
Производной от sin(t) будет cos(t) либо равная ей функция sin(t+π/2).
Тогда для синусоидального напряжения u = U ampsin(ωt) запишем выражение мгновенного значения тока следующим образом:

Отсюда выразим соотношение среднеквадратичных значений .

Закон Ома подсказывает, что 1/ωC есть не что иное, как реактивное сопротивление для синусоидального тока:

Реактивное сопротивление конденсатора в технической литературе часто называют ёмкостным. Может применяться, например, в организации ёмкостных делителей в цепях переменного тока.

Калькулятор расчёта реактивного сопротивления

Необходимо вписать значения и кликнуть мышкой в таблице.
При переключении множителей автоматически происходит пересчёт результата.

Источник

Расчёт реактивного сопротивления конденсатора и индуктивности.
Он-лайн калькулятор сопротивлений ёмкости Xc и индуктивности Xl переменному току.

Прежде, чем мы приступим к расчётам разнообразных пассивных и активных фильтров, не плохо было бы сориентироваться в пространстве и задуматься — а за счёт чего происходит процесс частотной фильтрации сигналов, какой неведомый зверь должен выбежать на свист царевича после преобразования частотно-зависимыми цепями, и что это за цепи такие — частотно-зависимые?

Большая Энциклопедия Нефти и Газа учит нас, что частотно-зависимыми цепями называются электрические цепи с использованием емкостных и резистивных элементов. Спасибо, господа нефтяники и газовики — будем знать. От себя добавлю, что индуктивные элементы в частотно-зависимом хозяйстве также иногда пригождаются.

Для постоянного тока ни конденсаторы, ни катушки индуктивности никакого интереса не представляют. Сопротивление идеального конденсатора — бесконечность, индуктивности — ноль. Другое дело — переменный ток, тут наши частотно-зависимые элементы, начинают приобретать определённые значения сопротивлений, называемые реактивными сопротивлениями. Ясен пень, значения этих сопротивлений зависят от частоты протекающего тока. Для особо продвинутых, вымучаю из себя умную фразу — «Реактивное сопротивление – электрическое сопротивление переменному току, обусловленное передачей энергии магнитным полем в индуктивностях или электрическим полем в конденсаторах».

Графики, фазовые сдвиги, интегралы и прочие атрибуты студенческих знаний, как правило, мало кого интересуют. Если я не прав, пусть первыми бросят в меня камень и с лёгкостью найдут необходимую информацию на других сайтах. А мы ребята весёлые, поэтому сразу перейдём к делу и напишем всего пару формул:

Xс = 1 / 2πƒС, Xl = 2πƒL, где
Xc — сопротивление конденсатора переменному току, а Xl — сопротивление индуктивности переменному току.

РИСУЕМ ТАБЛИЧКУ ДЛЯ РАСЧЁТА РЕАКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КОНДЕНСАТОРА

ТО ЖЕ САМОЕ ДЛЯ РАСЧЁТА РЕАКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ИНДУКТИВНОСТИ

В реальной жизни конденсаторы, помимо ёмкости, обладают также собственными последовательным и параллельным сопротивлениями и индуктивностью, а катушки индуктивности — омическим сопротивлением провода обмотки и межвитковой паразитной ёмкостью.

Нужно Вам вооружаться этими знаниями, или нет, судить не возьмусь, а вот то, что электролитические конденсаторы имеют обыкновение иногда взрываться при превышении допустимых уровней напряжений, либо перегреве, вызванным утечками вследствие старения — знать надо обязательно.
Делают они это, ни кем не посоветовавшись, эффектно, громко, с выделение токсичных паров электролита в виде облака из дыма, и с лёкгостью могут выбить глаз пытливому радиолюбителю.
Так что, если не хотите превратиться в одноглазого шахматиста из Васюков, соблюдайте технику безопасности, покупайте электролиты приличных производителей.

Источник

Онлайн калькулятор расчета реактивного сопротивления

Электрические сети характеризуются не только активным, но и реактивным сопротивлением. Реактивная составляющая сопротивления в цепях обуславливается наличием магнитного поля, которое создается в катушке индуктивности и накопленными в конденсаторе зарядами. Обе эти составляющие воздействуют на электрический ток, и он не может мгновенно измениться, за счет чего возникает паразитная ЭДС, действующая в противоположном направлении от основной.

Для определения величины емкостного или индуктивного сопротивления вам необходимо внести в калькулятор расчета реактивного сопротивления такие данные:

• Выберете единицы измерения электрической величины для емкости (кГц, нФ, Ом или МГЦ, пФ, Ом);
• Выберете единицы измерения электрической величины для индуктивности (кГц, мГн, Ом или МГц, мкГн, Ом);
• В полях для внесения данных укажите величину частоты, емкость или индуктивность и нажмите кнопку «вычислить».

Указывая соотношение исходных данных, перерасчет производится автоматически, поэтому, выбрав соответствующую размерность, вы получите величину сопротивления уже в Омах.

Расчет реактивного сопротивления в калькуляторе производится по таким формулам:

• X_L – индуктивное сопротивление элемента или всей цепи;
• L – индуктивность какого-либо элемента или всей цепи;
• ω – круговая частота, определяемая по формуле ω = 2*π*f, f – частота напряжения в сети, а π – константа;

X_C — емкостное сопротивление элемента или всей цепи;

C – емкость конденсатора, элемента или всей цепи

ω – круговая частота, определяемая по формуле ω = 2*π*f

Если в сети одновременно включены и конденсатор, и катушка индуктивности или присутствует и емкостной, и индуктивный тип нагрузки, то суммарное реактивное сопротивление определяется как геометрическая сумма векторов X_L и X_C.

Источник

Расчет реактивного сопротивления

Онлайн калькулятор реактивного сопротивления

Реактивным является электрическое сопротивление переменному току вследствие передачи энергии магнитным полем в катушках индуктивности или через электрическое поле в конденсаторах. Поскольку это явление оказывает влияние на общее состояние электрического тока, большое значение приобретает правильный расчет реактивного сопротивления.

Если рассматривать этот параметр применительно к каждому варианту, то переменный ток, протекающий в катушке индуктивности, создает в ее витках магнитное поле, которое, в свою очередь, создает ЭДС, препятствующую изменению тока. Когда ток увеличивается, ЭДС становится отрицательной и создает препятствие нарастанию тока. В случае уменьшения она становится положительной и препятствует убыванию тока. Таким образом, создается сопротивление любым изменениям тока на протяжении всего периода. То же самое касается конденсатора. Если к нему приложить напряжение, ток от максимального значения начнет снижаться до нуля. Напряжение на выводах, наоборот, будет возрастать от нуля до максимума. Создается отставание напряжения от тока на обкладках на угол 90 градусов.

Для расчетов реактивного сопротивления катушек индуктивности и конденсаторов используется большое количество сложных формул. Поэтому вычисление требуют много сил, времени и специальных знаний. Эту проблему успешно решает онлайн калькулятор, в который достаточно только ввести необходимые данные, чтобы получить точные результаты.

Формула расчета индуктивного и ёмкостного сопротивления: XC=1/(2π×F×C); XL=2π×F×L

• XL – Индуктивное сопротивление, (Ом)
• XC – Ёмкостное сопротивление, (Ом)
• F – Частота сигнала, (Гц)

Источник