Spoel:
Een inductor is een passief onderdeel van een elektrisch circuit dat stroom tegenwerkt. Het is een draadspoel die om een magnetisch materiaal is gewikkeld. Toegepaste spanning induceert stroom over de spoel. Wanneer er stroom door de inductor vloeit, genereert deze een magnetisch veld. Magnetische velden veranderen niet. Daarom probeert de inductor te voorkomen dat de stroom die er doorheen stroomt, verandert.
Reactantie:
Reactantie wordt gedefinieerd als een oppositie tegen de stroom in een electronisch circuit. Het wordt aangeduid met ?.
Inductieve reactantie XL:
Inductieve reactantie is de reactantie die wordt aangeboden door een inductor: hoe groter de reactantie, hoe kleiner de stroom.
In een gelijkstroomcircuit zou de inductieve reactantie nul zijn (kortsluiting), bij hoge frequenties heeft een inductor een oneindige reactantie (open circuit).
Inductieve reactantie-eenheden | SI-eenheid van inductieve reactantie
Inductieve reactantie werkt als een oppositie tegen de stroom in het circuit. Dus de SI-eenheid van inductieve reactantie is dezelfde als die van weerstand, dwz Ohm.
Symbool voor inductieve reactantie
Inductieve reactantie wordt aangeduid met ?L or XL.
Afleiding van inductieve reactantie
Stel dat we het volgende elektrische circuit met inductantie L hebben aangesloten op een wisselspanningsbron. Deze bron creëert een wisselstroom die in de spoel vloeit als de schakelaar gesloten is. Dus de elektrische stroom in het circuit op elk moment wordt gegeven door,
ik = ikOCosωt
Waar ik0= piekwaarde van de stroom
ω= hoekfrequentie
Als we nu de tweede wet van Kirchhoff of de luswet van Kirchhoff in dit circuit toepassen, krijgen we,
Dus de spanning over de inductor V is gelijk aan de inductantie vermenigvuldigd met de afgeleide van elektrische stroom I met betrekking tot de tijd.
Als cos(ωt+90°)=1, dan V=V0= LI0ω (piekspanning)
We weten door de wet van Ohm,
Binnen een weerstand,
V0=I0R
waarbij R = weerstand
V0=I0\\XL
Omdat de inductieve reactantie vergelijkbaar is met weerstand, kunnen we een analoge vergelijking krijgen-
waar ?L= inductieve reactantie
Door V . te vergelijken0 gevonden in de vorige vergelijking, kan worden geconcludeerd dat,
XL = ωL = 2πfL
waarbij f=frequentie
Inductieve reactantie formule:
De inductieve reactantie van een spoel is,
?L=ωL of ?L=2?fL
Waar ω de hoekfrequentie is, is f de frequentie van de aangelegde spanning en is L de inductantie van de spoel.
Afleiding van inductieve reactantie
Inductieve reactantie in serie
In het bovenstaande circuit zijn drie inductanties L1, L2 en ik3 zijn in serie geschakeld. Dus als we de wet van Kirchhoff toepassen,
Als we de piekwaarde nemen, kunnen we zeggen dat,
Vo = Ikoω(L1 + L2+ L3)
Dus totale inductantie L=L1+L2+L3
Daarom, inductieve reactantie in serieschakeling, ?L=ω(L1+L2+L3+…..Ln)
Inductieve reactantie parallel
In het bovenstaande circuit, drie inductanties, L1, L2 en ik3, zijn parallel geschakeld. Als de totale inductantie L is, kunnen we volgens de wet van Kirchhoff zeggen:
Dus,
Daarom inductieve reactantie in parallelle verbinding,
Inductantie en inductieve reactantie
Magnetisme en elektriciteit bestaan naast elkaar in elektrische circuits. Als een geleider in een continu veranderend magnetisch veld wordt geplaatst, wordt er een kracht in de geleider gegenereerd. Het wordt de elektromotorische kracht of EMF genoemd. Het vermogen om spanning te creëren voor de verandering in stroomstroom wordt genoemd inductie.
EMF helpt de stroom in het circuit. Terwijl de stroom door de inductorspoel gaat, probeert deze de stroom tegen te werken. Deze reactie staat bekend als: inductieve reactantie.
Wat is het verschil tussen inductie en inductieve reactantie?
Inductie
- Inductie:
- Eenheid van inductie is Henry of H.
- Dimensie van inductie is [ML2T-2A-2]
- Het is niet afhankelijk van de frequentie.
- Hoe groter de inductantie, hoe meer de geïnduceerde EMF en stroom zullen zijn.
Inductieve reactantie
- Inductieve reactantie XL=ωL.
- Eenheid van inductieve reactantie is ohm of Ω.
- Dimensie van inductieve reactantie is [ML2T-3I-2].
- Het is afhankelijk van de frequentie.
- Hoe groter de inductieve reactantie, hoe kleiner de stroom.
Inductieve reactantie in DC-circuit
In een DC-circuit is de vermogensfrequentie gelijk aan nul. Vandaar ?L is ook nul. De spoel zou zich in de stationaire toestand gedragen als een kortsluiting.
Relatie tussen inductantie en reactantie
Reactantie ? bestaat uit twee componenten-
- Inductieve reactantie of ?L
- Capacitieve reactantie of ?C
Daarom
Totale inductieve reactantieformule:
Verschil tussen inductantie en reactantie
Inductie:
- Eenheid van inductie is Henry of H.
- Dimensie van inductie is [ML2T-2A-2]
- Het is niet afhankelijk van de frequentie.
- Inductantie is recht evenredig met de stroom.
Inductieve reactantie
- Reactantie
- Eenheid van reactantie is ohm of Ω
- Dimensie van inductieve reactantie is [ML2T-3I-2]
- Het is afhankelijk van de frequentie.
- De reactantie is omgekeerd evenredig met de stroom.
Het omgekeerde van inductieve reactantie is susceptantie
De hoeveelheid die omgekeerd is aan inductieve reactantie staat bekend als inductieve susceptantie. Het wordt aangeduid met BL.
Inductieve susceptantie is vergelijkbaar met conductantie G, wat het omgekeerde is van weerstand.
Dus de eenheid van BL is ook siemen of S.
Fysisch inductieve susceptantie vertegenwoordigt het vermogen van een puur inductief elektrisch circuit om de stroom erdoorheen te laten vloeien.
Reactantie en susceptantie
Reactantie meet de reactie van een circuit tegen de verandering in stroom met de tijd, terwijl susceptantie meet hoe gevoelig het circuit is bij het geleiden van de variërende stroom.
Weerstand, reactantie, capaciteit, inductantie-impedantie-vergelijking:
| parameters | Weerstand | Reactantie | Capaciteit | Inductie | Impedantie |
| Definitie | De mate van obstructie veroorzaakt door de geleider in de richting van de stroom staat bekend als weerstand. | Het kenmerk van de inductor en de condensator om elke verandering in stroom tegen te gaan, wordt reactantie genoemd. | De capaciteit van een geleider om elektrische lading op te slaan staat bekend als capaciteit. | De eigenschap van een geleider om een EMF te genereren als gevolg van de verandering in stroom staat bekend als inductantie. | Impedantie is de gehele oppositie in een elektrisch circuit veroorzaakt door de spoel, de condensator en de weerstand. |
| Symbool | Weerstand wordt weergegeven door R | Reactantie wordt weergegeven door ? | Capaciteit wordt weergegeven door C | Inductantie wordt weergegeven door L | Impedantie wordt weergegeven door Z |
| Eenheid | Ohm | Ohm | Farad | Henry | Ohm |
| Algemene uitdrukking | Weerstand in een circuit met spanning v en stroom i is, R = V/I | Reactantie in een circuit met de hoekfrequentie ω van de spanningsbron is, X= ωL + 1/ωC | De capaciteit van een parallelle plaatcondensator met gemiddelde diëlektrische constante ϵ, A plaatoppervlak en d scheiding tussen platen is, C = ϵA / d | De inductantie van een spoel met geïnduceerde spanning V is, L=V/dI/dT | De totale impedantie van een circuit kan worden geschreven als Z=ZR+ZC+ZL |
Capacitieve reactantie
Net als de inductieve reactantie, is capacitieve reactantie de impedantie die wordt veroorzaakt door de condensator. Het wordt aangegeven met Xc. Wanneer DC-spanning wordt toegepast in een RC-circuit, begint de condensator op te laden. Vervolgens vloeit er stroom en de interne impedantie van de condensator belemmert deze.
Capacitieve reactantie
Wat is het verschil tussen inductieve reactantie en capacitieve reactantie?
Capacitieve reactantie versus inductieve reactantie
| Capacitieve reactantie | Inductieve reactantie |
| De reactantie van de condensator | De reactantie van de inductor |
| Het wordt aangeduid met XC | Het wordt aangeduid met XL |
| XC =1/ωC | XL =ωL |
| Wanneer een sinusvormige wisselspanning op een condensator wordt toegepast, leidt de stroom de spanning met een fasehoek van 90° | Wanneer een sinusvormige wisselspanning wordt toegepast op een inductor, loopt de stroom achter op de spanning met een fasehoek van 90° |
| Het is omgekeerd evenredig met de frequentie. | Het is recht evenredig met de frequentie |
| In DC-voeding gedraagt de condensator zich als een open circuit. | Bij DC-voeding gedraagt de spoel zich als een kortsluiting. |
| Bij hoge frequentie werkt de condensator als een kortsluiting. | Bij hoge frequentie werkt de inductor als een open circuit. |
Wisselstroomcircuit in combinatie van LR-serie
Er zijn twee componenten in de bovenstaande circuit-weerstand R en spoel L. Laat de spanning over de weerstand is Vr, en de spanning over de spoel is VL.
Het fasordiagram laat zien dat de totale spanning V, weerstandsspanning Vr en spoelspanning VL vormt een rechthoekige driehoek.
Door de stelling van Pythagoras toe te passen, krijgen we,
V2=Vr2+VL2
waarbij φ=fasehoek
Hoe inductieve reactantie te vinden? | Belangrijke formules
XL = 2πfL
Vermogen P=VrmsIrmsKarφ
Bereken de inductieve reactantie | Voorbeeld van inductieve reactantieberekening
Zoek de wisselspanning die nodig is om 20 mA stroom door een inductor van 100 mH te laten stromen. De voedingsfrequentie is 500 Hz.
Gegeven: i= 20 mA f=400 Hz L=100mH
Omdat de serie puur inductief is, is de impedantie in het circuit, Z=XL
We weten het, XL=ωL=2?fL=2 x 3.14 x 400 x 0.1=251.2 ohm
Daarom voedingsspanning V=iXL= 02 x 251.2= 5.024 volt
Bereken XL van een 5 mH spoel wanneer 50 Hz wisselspanning wordt toegepast. Vind ook Irms bij elke frequentie wanneer Vrms is 125 volt.
XL=2?fL=2 x 3.14 x 50 x 5 x .001 = 1.57 ohm
Bereken inductieve reactantie met behulp van spanning en stroom
Een weerstand van 20 ohm, een inductantie van 200 mH en een capaciteit van 100 µF zijn in serie geschakeld over 220 V, 50 Hz netspanning. Bepaal XL, XC en stroom die door het circuit vloeit.
We weten, V=220 volt R=20 ohm L=0.2 H f=50 Hz
XL=2?fL=2 x 3.14 x 50 x 0.2=62.8 ohm
=1/(2 x 3.14 x 50 x 0.0001)=31.8 Ohm
Dus totale impedantie,
= (20)2+(62.8-31.8)2=36.8 ohm
Actueel dus
Weerstand-reactantie-impedantie: vergelijkende studie
| Weerstand | Reactantie | Impedantie |
| Gaat de elektronenstroom tegen | Is tegen verandering in stroom | Combinatie van reactantie en weerstand |
| R = V / I | X=XL + XC | Z=(R2 + XL2)1/2 |
| Gemeten in ohm | Gemeten in ohm | Gemeten in ohm |
| Is niet afhankelijk van frequentie | Afhankelijk van frequentie | Afhankelijk van frequentie |
Lekkagereactantie in inductiemotor
Lekkagereactantie is de impedantie die wordt veroorzaakt door de lekinductor in een inductiemotor. In de inductiemotor ontwikkelt zich door het aangelegde 3-fasen vermogen een roterend magnetisch veld. De meeste magnetische fluxlijnen die door de statorwikkeling worden gegenereerd, bewegen over de rotor. Hoewel een paar fluxlijnen zich in de luchtspleet sluiten en niet bijdragen aan de magnetische veldsterkte. Dit is de lekflux.
Door deze lekstroom wordt een zelfinductie in de wikkeling geïnduceerd. Dit staat bekend als lekreactantie.
Sub-voorbijgaande reactantie van inductiemotor
In een kortsluiting vermindert de magnetische flux die wordt gegenereerd in de demperwikkeling de steady-state reactantie. Het is bekend als sub-voorbijgaande reactantie. De term 'sub-transient' suggereert dat de hoeveelheid nog sneller werkt dan de 'transient'.
Veelgestelde vragen
Waaraan is inductieve reactantie evenredig?
Inductieve reactantie is recht evenredig met de frequentie.
Wat is inductieve reactantie en hoe beïnvloedt het een wisselstroomcircuit?
In tegenstelling tot DC, in de AC-circuit, de stroom varieert met de tijd.
Wat gebeurt er als de capacitieve reactantie groter is dan de inductieve reactantie?
Als XC is meer dan XL, dan is de totale reactantie capacitief.
Wat is inductie?
De verandering in het magnetische veld veroorzaakt spanning en stroom in het circuit. Dit fenomeen staat bekend als inductie.
Wat doet inductie in een circuit?
Inductantie verzet zich tegen de verandering in stroom die door het circuit vloeit.
Wat is inductie van een spoel?
De inductie van een spoel afkomstig is van het magnetische veld als gevolg van variërende stroom.
Waarom wordt L gebruikt voor inductie?
Volgens de initialen had ik gebruikt moeten worden om inductie te vertegenwoordigen. Maar aangezien I al wordt gebruikt voor stroom, wordt L gebruikt voor inductie om wetenschappers te eren Hendrik Lenz voor zijn buitengewone bijdrage op het gebied van elektromagnetisme.
Kan zelfinductie negatief zijn?
Zelfinductie is puur een geometrische grootheid en hangt af van de externe circuits. Daarom kan het niet negatief zijn. Het minteken in de wet van Lenz geeft de tegengestelde aard van EMF aan tegenover het magnetische veld.
Hebben motoren inductie?
Terug EMF is een cruciale factor in motoren. Zowel AC- als DC-motoren maken gebruik van een lage AC-spanningsbron om de inductantie te meten.
Wat is een eenheid van inductie?
SI-eenheid van inductie is volt -seconde per ampère of Henry.
Waarom blokkeert de spoel AC en staat DC toe?
De inductor creëert een EMF wanneer er stroom doorheen stroomt. In AC is de EMF erg hoog naarmate de frequentie wordt verhoogd. Daarom is de oppositie ook belangrijk. Maar bij gelijkstroomvoeding is er geen EMF en dus vindt er geen oppositie plaats. Er wordt dus gezegd dat de inductor AC blokkeert en DC toestaat.
Staat de inductor gelijkstroom toe?
Inductor staat gelijkstroom toe omdat er geen tegengestelde kracht in het circuit werkt.
Voor meer details over circuittheorie klik hier
Hallo……Ik ben Kaushikee. Banerjee heeft mijn master Elektronica en Communicatie afgerond. Ik ben een elektronica-liefhebber en houd mij momenteel bezig met elektronica en communicatie. Mijn interesse ligt in het verkennen van geavanceerde technologieën. Ik ben een enthousiaste leerling en knutsel met open-source elektronica.
