الفرق الرئيسي - المقاومة مقابل المفاعلة
المكونات الكهربائية مثل المقاومات والمحاثات والمكثفات لها نوع من العوائق للتيار الذي يمر عبرها. بينما تتفاعل المقاومات مع كل من التيار المباشر والتيار المتردد ، تستجيب المحرِّضات والمكثفات لتغيرات التيارات أو التيار المتردد فقط. تُعرف هذه العائق أمام التيار من هذه المكونات بالمقاومة الكهربائية (Z). المعاوقة هي قيمة معقدة في التحليل الرياضي. يسمى الجزء الحقيقي من هذا العدد المركب بالمقاومة (R) ، والمقاومات النقية فقط هي التي تتمتع بمقاومة. تساهم المكثفات والمحاثات المثالية في الجزء التخيلي من الممانعة والذي يعرف بالمفاعلة (X).وبالتالي ، فإن الاختلاف الرئيسي بين المقاومة والمفاعلة هو أن المقاومة جزء حقيقي من مقاومة المكون بينما التفاعل هو جزء وهمي من مقاومة المكون. مزيج من هذه المكونات الثلاثة في دوائر RLC يجعل المعاوقة على المسار الحالي.
ما هي المقاومة؟
المقاومة هي العائق الذي يواجهه الجهد في قيادة تيار عبر موصل. إذا تم دفع تيار كبير ، يجب أن يكون الجهد المطبق على نهايات الموصل مرتفعًا. بمعنى ، يجب أن يكون الجهد المطبق (V) متناسبًا مع التيار (I) الذي يمر عبر الموصل ، كما هو منصوص عليه في قانون أوم ؛ الثابت لهذه التناسب هو مقاومة (R) للموصل.
V=I X R
الموصلات لها نفس المقاومة بغض النظر عما إذا كان التيار ثابتًا أو متغيرًا. بالنسبة للتيار المتردد ، يمكن حساب المقاومة باستخدام قانون أوم مع الجهد والتيار اللحظيين.المقاومة المقاسة بالأوم (Ω) تعتمد على مقاومة الموصل (ρ) والطول (لتر) ومنطقة المقطع العرضي (أ) حيث ،
تعتمد المقاومة أيضًا على درجة حرارة الموصل حيث تتغير المقاومة مع درجة الحرارة بالطريقة التالية. حيث ρ0يشير إلى المقاومة المحددة عند درجة الحرارة القياسية T0والتي عادة ما تكون درجة حرارة الغرفة ، و α هي معامل درجة الحرارة للمقاومة:
بالنسبة لجهاز ذو مقاومة نقية ، يتم حساب استهلاك الطاقة بواسطة منتج I2x R. نظرًا لأن جميع مكونات المنتج هذه قيم حقيقية ، فإن الطاقة المستهلكة بالمقاومة ستكون قوة حقيقية. لذلك ، يتم استخدام الطاقة الموردة للمقاومة المثالية بشكل كامل.
ما هي المفاعلة؟
المفاعلة مصطلح وهمي في سياق رياضي. لها نفس مفهوم المقاومة في الدوائر الكهربائية وتشترك في نفس الوحدة أوم (Ω). تحدث المفاعلة فقط في المحاثات والمكثفات أثناء تغيير التيار. ومن ثم ، فإن المفاعلة تعتمد على تردد التيار المتردد عبر محث أو مكثف.
في حالة وجود مكثف ، فإنه يتراكم الشحنات عند تطبيق جهد على المحطتين حتى يتطابق جهد المكثف مع المصدر.إذا كان الجهد المطبق مع مصدر تيار متردد ، يتم إرجاع الشحنات المتراكمة إلى المصدر عند الدورة السلبية للجهد. كلما زاد التردد ، قل مقدار الشحنات المخزنة في المكثف لفترة قصيرة من الوقت حيث لا يتغير وقت الشحن والتفريغ. نتيجة لذلك ، ستكون معارضة المكثف لتدفق التيار في الدائرة أقل عندما يزداد التردد. أي أن تفاعل المكثف يتناسب عكسياً مع التردد الزاوي (ω) للتيار المتردد. وبالتالي ، يتم تعريف المفاعلة السعوية على أنها
C هي سعة المكثف و f التردد بالهرتز. ومع ذلك ، فإن ممانعة المكثف هي رقم سالب. لذلك ، فإن مقاومة المكثف هي Z=- i / 2 π fC. يرتبط المكثف المثالي بالمفاعلة فقط.
من ناحية أخرى ، يعارض المحرِّض تغيير التيار من خلاله عن طريق إنشاء قوة دافعة كهربائية مضادة (emf) عبره. هذا emf يتناسب مع تردد إمداد التيار المتردد ، ومعارضته ، وهي التفاعل الاستقرائي ، يتناسب مع التردد.
المفاعلة الاستقرائية قيمة موجبة. لذلك ، فإن مقاومة المحرِّض المثالي ستكون Z=i2 π fL. ومع ذلك ، يجب على المرء دائمًا ملاحظة أن جميع الدوائر العملية تتكون من مقاومة أيضًا ، وهذه المكونات تعتبر في الدوائر العملية ممانعات.
نتيجة لهذه المعارضة للتغير الحالي بواسطة المحاثات والمكثفات ، فإن تغير الجهد عبره سيكون له نمط مختلف عن تغير التيار.هذا يعني أن طور جهد التيار المتردد يختلف عن طور التيار المتردد. بسبب التفاعل الاستقرائي ، فإن التغيير الحالي له تأخر عن طور الجهد ، على عكس المفاعلة السعوية حيث تتقدم المرحلة الحالية. في المكونات المثالية ، تبلغ درجة التقدم والتأخر 90 درجة.
الشكل 01: علاقات الطور بين الجهد والتيار لمكثف ومحث.
يتم تحليل هذا التباين في التيار والجهد في دوائر التيار المتردد باستخدام مخططات الطور. نظرًا لاختلاف أطوار التيار والجهد ، فإن الطاقة التي يتم توصيلها إلى دائرة تفاعلية لا تستهلك بالكامل بواسطة الدائرة.سيتم إرجاع بعض الطاقة المسلمة إلى المصدر عندما يكون الجهد موجبًا والتيار سالبًا (مثل عندما يكون الوقت=0 في الرسم البياني أعلاه). في الأنظمة الكهربائية ، لفرق ϴ درجة بين أطوار الجهد والتيار ، يُطلق على cos (ϴ) عامل قدرة النظام. يعد عامل الطاقة هذا خاصية مهمة للتحكم في الأنظمة الكهربائية لأنه يجعل النظام يعمل بكفاءة. لكي يستخدم النظام القدرة القصوى ، يجب الحفاظ على عامل القدرة بجعل ϴ=0 أو ما يقرب من الصفر. نظرًا لأن معظم الأحمال في الأنظمة الكهربائية عادةً ما تكون أحمالًا استقرائية (مثل المحركات) ، يتم استخدام بنوك المكثف لتصحيح عامل الطاقة.
ما الفرق بين المقاومة والمقاومة؟
المقاومة مقابل المفاعلة |
|
| المقاومة هي معارضة تيار ثابت أو متغير في موصل. إنه الجزء الحقيقي من مقاومة المكون. | المفاعلة هي مقاومة تيار متغير في محث أو مكثف. المقاومة هي الجزء التخيلي من الممانعة. |
| التبعية | |
| تعتمد المقاومة على أبعاد الموصل ومقاوميته ودرجة حرارته. لا يتغير بسبب تواتر جهد التيار المتردد | تعتمد المفاعلة على تردد التيار المتردد. بالنسبة للمحثات ، فهي متناسبة ، وبالنسبة للمكثفات ، فهي تتناسب عكسياً مع التردد. |
| المرحلة | |
| مرحلة الجهد والتيار عبر المقاوم هي نفسها ؛ أي فرق الطور هو صفر. | بسبب التفاعل الاستقرائي ، فإن التغيير الحالي له تأخر عن طور الجهد. في المفاعلة السعوية ، التيار هو الرائد. في الوضع المثالي فرق الطور 90 درجة |
| القوة | |
| استهلاك الطاقة بسبب المقاومة هو قوة حقيقية وهي نتاج الجهد والتيار. | لا يستهلك الجهاز الطاقة الموردة إلى جهاز تفاعلي بالكامل بسبب التأخر أو التيار الرئيسي. |
ملخص - المقاومة مقابل المفاعلة
المكونات الكهربائية مثل المقاومات والمكثفات والمحاثات تجعل عقبة تعرف بمقاومة التيار للتدفق خلالها ، وهي قيمة معقدة. تتمتع المقاومات النقية بمقاومة حقيقية تُعرف بالمقاومة ، في حين أن المحاثات المثالية والمكثفات المثالية لها مقاومة خيالية تسمى الممانعة. تحدث المقاومة في كل من التيارات المباشرة والتيار المتردد ، لكن التفاعل يحدث فقط في التيارات المتغيرة ، مما يجعل معارضة تغيير التيار في المكون. في حين أن المقاومة مستقلة عن تردد التيار المتردد ، فإن المفاعلة تتغير مع تردد التيار المتردد.تُحدث المفاعلة أيضًا فرقًا في الطور بين الطور الحالي وطور الجهد. هذا هو الفرق بين المقاومة والمفاعلة.
تنزيل نسخة PDF من المقاومة مقابل المفاعلة
يمكنك تنزيل نسخة PDF من هذه المقالة واستخدامها للأغراض غير المتصلة بالإنترنت وفقًا لملاحظات الاقتباس. يرجى تنزيل نسخة PDF هنا الفرق بين المقاومة والمفاعلة
