Faktor Kualiti Induktor dan Kapasitor

Faktor Kualiti Induktor

Setiap induktor mempunyai rintangan kecil tambahan selain induktansnya. Semakin rendah nilai rintangan ini R, semakin baik kualiti gegelung. faktor kualiti atau Q faktor induktor pada frekuensi operasi ω ditakrifkan sebagai nisbah reaktans gegelung kepada rintangannya.

Oleh itu, untuk induktor, faktor kualiti dinyatakan sebagai,

Di mana, L adalah induktans efektif gegelung dalam Henry dan R adalah rintangan efektif gegelung dalam Ohm. Kerana unit rintangan dan reaktans adalah Ohm, Q adalah nisbah tanpa dimensi.

Faktor Q juga boleh ditakrifkan sebagai

Mari kita buktikan ungkapan di atas. Untuk itu, mari kita pertimbangkan voltan sinusoidal V dengan frekuensi ω radian/detik yang dikenakan kepada induktor L dengan rintangan dalaman efektif R seperti yang ditunjukkan dalam Gambaraj 1(a). Biarlah arus puncak hasil melalui induktor adalah Im.
Maka tenaga maksimum yang disimpan dalam induktor


Gambaraj 1. Rangkaian RL dan RC yang disambungkan kepada sumber voltan sinusoidal
Tenaga purata yang hilang dalam induktor setiap siklus
Oleh itu, tenaga yang hilang dalam induktor setiap siklus

Oleh itu,

Faktor Kualiti Kapasitor

Gambaraj 1(b) menunjukkan kapasitor C dengan rintangan siri kecil R yang dikaitkan dengannya. Faktor Q atau faktor kualiti kapasitor pada frekuensi operasi ω ditakrifkan sebagai nisbah reaktans kapasitor kepada rintangan siri.
Oleh itu,
Dalam kes ini juga, Q adalah kuantiti tanpa dimensi kerana unit reaktans dan rintangan adalah sama dan ia adalah Ohm. Persamaan (2) yang memberikan definisi alternatif Q juga berlaku dalam kes ini. Oleh itu, untuk rangkaian Gambaraj 1(b), dengan aplikasi voltan sinusoidal bernilai V volt dan frekuensi ω, tenaga maksimum yang disimpan dalam kapasitor.

Di mana, Vm adalah nilai maksimum voltan merentasi kapasitansi C.
Tetapi jika

maka
Di mana, Im adalah nilai maksimum arus melalui C dan R.
Oleh itu, tenaga maksimum yang disimpan dalam kapasitor C adalah
Tenaga yang hilang setiap siklus

Oleh itu, faktor kualiti kapasitor adalah

Sering kali kapasitor yang rugi diwakili oleh kapasitansi C dengan rintangan tinggi Rp dalam shunt seperti yang ditunjukkan dalam Gambaraj 2.
Maka untuk kapasitor Gambaraj 2, tenaga maksimum yang disimpan dalam kapasitor
Di mana, Vm adalah nilai maksimum voltan yang dikenakan. Tenaga purata yang hilang dalam rintangan Rp.