誘導性リアクタンスとは:29の重要な事実

インダクタ:

インダクターは、電流に逆らう電気回路の受動部品です。 磁性体にワイヤーを巻いたコイルです。 電圧を加えると、インダクターに電流が誘導されます。 インダクターに電流が流れると、磁場が発生します。 磁場は変化しません。 したがって、インダクタは、インダクタを流れる電流が変化するのを防ごうとします。

リアクタンス:

リアクタンスは、電流の流れに対する反対として定義されます 電子回路。 それはによって示されます ?

誘導リアクタンス XL:

誘導リアクタンスは、インダクタによって提供されるリアクタンスです。リアクタンスが大きいほど、電流は小さくなります。 

DC 回路では、誘導性リアクタンスはゼロ (短絡) になり、高周波では、インダクタは無限のリアクタンス (開回路) を持ちます。

誘導性リアクタンスユニット | 誘導性リアクタンスのSI単位

誘導性リアクタンスは、回路内の電流の流れに対する反対として機能します。 したがって、誘導リアクタンスの SI 単位は、抵抗の SI 単位、つまりオームと同じです。 

誘導性リアクタンスの記号

誘導リアクタンスは次のように表されます。 ?L or XL

誘導リアクタンスの導出 

誘導性リアクタンスを導出するための回路

インダクタンス L が AC 電圧源に接続された次の電気回路があるとします。 このソースは、スイッチが閉じている場合にインダクタの内部を流れる交流電流を生成します。 したがって、いつでも回路内の電流は次のように与えられます。

私=私Oコスωt

どこで私0= 電流のピーク値

           ω=角周波数

さて、この回路にキルヒホッフの第二法則またはキルヒホッフのループ法則を適用すると、

したがって、インダクターの両端の電圧 V は、インダクタンスに電流 I の時間微分を掛けたものに等しくなります。 

cos(ωt+90°)= 1の場合、V=V0= LI0ω (ピーク電圧)

オームの法則でわかる、 

抵抗の中に、 

V0=I0

ここで R = 抵抗

V0=I0\XL   

誘導リアクタンスは抵抗に似ているため、類似の方程式を得ることができます-

どこ ?L=誘導リアクタンス

Vを比較することによって0 前の式からわかることは、

XL = ωL = 2πfL

ここで、f = 周波数

誘導リアクタンス式

コイルの誘導リアクタンスは、

?L=ωL または ?L= 2?fL

ここで、ωは角周波数、fは印加電圧の周波数、Lはコイルのインダクタンスです。

誘導リアクタンスの導出

直列の誘導リアクタンス

直列のインダクタ

上記の回路では、XNUMX つのインダクタンス L1、L2 私も3 が直列に接続されています。 したがって、キルヒホッフの法則を適用すると、

ピーク値を取ると、次のことが言えます。

Vo = Ioω(L1 + L2+ L3)

したがって、合計インダクタンス L=L1+L2+L3

したがって、直列接続の誘導リアクタンス、 ?L(L1+L2+L3+…..ln)

並列の誘導リアクタンス

並列のインダクタ

上記の回路では、XNUMXつのインダクタンス、L1、L2 私も3、並列に接続されています。 総インダクタンスが L の場合、キルヒホッフの法則により、次のことが言えます。

そう、

したがって、並列接続の誘導リアクタンス、

インダクタンスと誘導リアクタンス

電気回路には、磁気と電気が共存しています。 連続的に変化する磁場の中に導体を置くと、導体に力が発生します。 それは起電力またはEMFと呼ばれます。 電流の流れの変化に対して電圧を発生させる能力は、 インダクタンス

EMF は、回路内の電流の流れを助けます。 インダクターコイルに電流が流れている間、それは電流に反対しようとします。 この反応はとして知られています 誘導リアクタンス.

インダクタンスと誘導リアクタンスの違いは何ですか?

インダクタンス

  • インダクタンス:
  • インダクタンスの単位はヘンリーまたはHです。
  • インダクタンスの次元は[ML2T-2A-2]
  • 頻度には依存しません。
  • インダクタンスが大きいほど、誘導される EMF と電流が大きくなります。

誘導リアクタンス

  • 誘導性リアクタンス XL=ωL.
  • 誘導性リアクタンスの単位はオームまたはΩです。
  • 誘導性リアクタンスの次元は[ML2T-3I-2].
  • それは頻度に依存します。
  • 誘導性リアクタンスが大きいほど、電流は少なくなります。

直流回路における誘導リアクタンス

DC回路では、電源周波数はゼロに等しくなります。 したがって?L もゼロです。 インダクタは、定常状態では短絡のように動作します。

インダクタンスとリアクタンスの関係

リアクタンス ? XNUMXつのコンポーネントで構成されています-

  • 誘導リアクタンスまたは ?L
  • 容量性リアクタンスまたは ?C

故に

総誘導性リアクタンスの式

インダクタンスとリアクタンスの違い

インダクタンス:

  • インダクタンスの単位はヘンリーまたはHです。
  • インダクタンスの次元は[ML2T-2A-2]
  • 頻度には依存しません。
  • インダクタンスは電流に正比例します。

誘導リアクタンス

  • リアクタンス
  • リアクタンスの単位はオームまたはΩです
  • 誘導性リアクタンスの次元は[ML2T-3I-2]
  • それは頻度に依存します。 
  • リアクタンスは電流に反比例します。

誘導性リアクタンスの逆数はサセプタンスです

誘導リアクタンスの逆数は、誘導サセプタンスとして知られています。 Bで表記L

誘導サセプタンスは、抵抗の逆数であるコンダクタンス G に似ています。

だからBの単位L siemenまたはSでもあります。

物理的に誘導性のサセプタンスは、純粋に誘導性の電気回路が電流を流す能力を表しています。

リアクタンスとサセプタンス 

リアクタンスは、時間の経過に伴う電流の変化に対する回路の反応を測定し、サセプタンスは、回路が変化する電流を伝導する際の感度を測定します。

抵抗、リアクタンス、キャパシタンス、インダクタンス インピーダンス比較 

パラメーター リアクタンスキャパシタンスインダクタンスインピーダンス
定義電流に向かう導体によって引き起こされる障害の尺度は、抵抗として知られています。電流の変化に対するインダクタとコンデンサの特性は、リアクタンスと呼ばれます。電荷を蓄える導体の容量は、静電容量として知られています。電流の変化によって EMF を生成する導体の特性は、インダクタンスとして知られています。インピーダンスは、インダクター、コンデンサー、および抵抗によって引き起こされる電気回路の反対全体です。
シンボル抵抗はRで表されますリアクタンスはで表されます ?静電容量はCで表されますインダクタンスはLで表されますインピーダンスは Z で表されます。
ユニットオームオームファラドヘンリーオーム
一般的な表現電圧 v と電流 i の回路の抵抗は、R = V/I電圧源の角周波数 ω を持つ回路のリアクタンスは、 X= ωL + 1/ωC中程度の誘電率 ϵ、A プレート面積、およびプレート間の d 間隔を持つ平行板コンデンサのキャパシタンスは、C=ϵA/d です。誘導電圧 V のコイルのインダクタンスは、 L=V/ dI/dT回路の合計インピーダンスは、Z=Z と書くことができます。R+ZC+ZL

容量性リアクタンス

誘導性リアクタンスと同様に、容量性リアクタンスはコンデンサによって引き起こされるインピーダンスです。 Xc で表します。 RC回路に直流電圧を加えると、コンデンサが充電を開始します。 続いて電流が流れ、コンデンサの内部インピーダンスが邪魔をします。 

容量性リアクタンス

誘導性リアクタンスと容量性リアクタンスの違いは何ですか?

容量性リアクタンスと誘導性リアクタンス

容量性リアクタンス誘導リアクタンス
コンデンサのリアクタンスインダクタのリアクタンス
Xで表しますCXで表しますL
XC =1/ωCXL =ωL
正弦波のAC電圧がコンデンサに印加されると、電流は電圧より90°の位相角だけ進みます。正弦波の AC 電圧がインダクターに印加されると、電流は電圧より位相角 90° 遅れます。
周波数に反比例します。周波数に正比例します
DC電源では、コンデンサは開回路のように動作します。DC電源では、インダクタは短絡のように動作します。
高周波では、コンデンサは短絡として機能します。高周波では、インダクターは開回路として機能します。

LRシリーズ組み合わせのAC回路

LR回路

上記の回路には、抵抗RとインダクタLのXNUMXつのコンポーネントがあります。 抵抗器の両端の電圧 はVrであり、インダクタの両端の電圧はVLです。

フェーザ図は、合計電圧 V、抵抗電圧 Vr とインダクタ電圧 VL 直角三角形を形成します。

ピタゴラスの定理を適用すると、

V2=Vr2+VL2

ここで、φ=位相角

誘導リアクタンスを見つける方法は? | 重要な式

XL = 2πfL

電力 P=V実効値I実効値ショッピングφ

誘導性リアクタンスを計算する| 誘導性リアクタンスの計算例

20 mH のインダクターに 100 mA の電流が流れるのに必要な AC 電圧を求めます。 供給周波数は500Hzです。

1 mH のインダクタを使用した回路 100

仮定: i= 20mA f=400Hz L=100mH

直列は純粋に誘導性であるため、回路のインピーダンス、Z=XL

私たちは知っている、XL=ωL= 2?fL = 2x 3.14 x 400 x 0.1 = 251.2オーム

したがって、電源電圧 V=iXL= .02 x 251.2 = 5.024ボルト

Xを計算L 5 Hz の AC 電圧が印加されたときの 50 mH のインダクター。 私も見つけて実効値 Vのときの各周波数で実効値 は 125 ボルトです。

XL= 2?fL = 2 x 3.14 x 50 x 5 x .001 = 1.57オーム

電圧と電流を使用して誘導リアクタンスを計算する

20 オームの抵抗、200 mH のインダクタンス、100 μF のキャパシタンスが、220 V、50 Hz の主電源に直列に接続されています。 Xを決定L、 バツC そして回路を流れる電流。

RLC回路

V=220 ボルト R=20 オーム L=0.2 H f=50 Hz

XL= 2?fL = 2 x 3.14 x 50 x 0.2 = 62.8オーム

=1/(2×3.14×50×0.0001)=31.8オーム

したがって、合計インピーダンスは、

= (20)2+(62.8-31.8)2=36.8 ohm

それで、現在の

抵抗-リアクタンス-インピーダンス:比較研究

リアクタンスインピーダンス
電子の流れに逆らう電流の変化に反対リアクタンスと抵抗の組み合わせ
R = V / IX = XL + XCZ=(R2 + XL2)1 / 2
オームで測定オームで測定オームで測定
頻度に依存しない頻度による頻度による

誘導電動機の漏れリアクタンス

漏れリアクタンスは、誘導電動機の漏れインダクターによって引き起こされるインピーダンスです。 加えられた三相電力により、誘導電動機に回転磁界が発生します。 固定子巻線によって生成された磁束線のほとんどは、回転子を横切って移動します。 エア ギャップで閉じている磁束線はほとんどなく、磁場強度に寄与しませんが、これが漏れ磁束です。

この漏れ磁束により、巻線に自己インダクタンスが発生します。 これはとして知られています 漏れリアクタンス.

誘導電動機の亜過渡リアクタンス

短絡時には、ダンパー巻線で発生する磁束により、定常状態のリアクタンスが低下します。 それはとして知られています 亜過渡リアクタンス. 「サブトランジェント」という用語は、量が「トランジェント」よりもさらに速く動作することを示唆しています。 

よくある質問

誘導性リアクタンスは何に比例しますか? 

誘導性リアクタンスは周波数に正比例します。

誘導性リアクタンスとは何ですか?それはAC回路にどのように影響しますか?

DCとは異なり、 AC回路、電流は時間に対して変化します。 

容量性リアクタンスが誘導性リアクタンスよりも大きい場合はどうなりますか?

Xの場合C X以上ですL、その場合、全体的なリアクタンスは容量性です。 

誘導とは何ですか?

磁場の変化により、回路に電圧と電流が発生します。 この現象はとして知られています 誘導

インダクタンスは回路で何をしますか?

インダクタンスは、回路を流れる電流の変化に反対します。

コイルのインダクタンスとは何ですか?

また, インダクタンス コイルの電流は、電流の変化による磁場から発生します。

Lがインダクタンスに使用されるのはなぜですか?

イニシャルによると、私はインダクタンスを表すために使用されるべきでした。 しかし、私はすでに電流に使用されているので、Lは科学者を称えるためにインダクタンスに使用されます ハインリッヒ・レンツ 電磁気学の分野における彼の並外れた貢献に対して。 

自己インダクタンスを負にすることはできますか?

自己インダクタンスは純粋に幾何学的な量であり、外部回路に依存します。 したがって、負の値にすることはできません。 レンツの法則のマイナス記号は、磁場に対するEMFの反対の性質を示しています。

モーターにインダクタンスはありますか?

逆起電力は、モーターにとって重要な要素です。 AC モーターと DC モーターはどちらも、低 AC 電圧源を使用してインダクタンスを測定します。

インダクタンスの単位は?

インダクタンスのSI単位は、アンペアあたりのボルト秒またはヘンリーです。

インダクタがACをブロックし、DCを許可するのはなぜですか?

インダクターは、電流が流れると EMF を生成します。 AC では、周波数が高くなると EMF が非常に高くなります。 したがって、反対も重要です。 しかし、DC 電源では EMF がないため、抵抗は発生しません。 したがって、インダクターは AC をブロックし、DC を許可すると言われています。

インダクタはDC電流を許容しますか?

インダクターは、回路に作用する反対の力がないため、DC 電流を許容します。

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