Endüktör ve Kondansatörün Kalite Faktörü

Endüktörün Kalite Faktörü

Her endüktör, endüktansının yanı sıra küçük bir direnç de içerir. Bu direnç R'nin değeri ne kadar düşükse, bobinin kalitesi o kadar iyidir. İşlem frekansı ω'da endüktörün kalite faktörü veya Q faktörü, bobinin reaktansı ile direncinin oranıyla tanımlanır.

Böylece bir endüktör için, kalite faktörü şu şekilde ifade edilir,

Burada, L bobinin Henry cinsinden etkin endüktansıdır ve R bobinin Ohm cinsinden etkin direncidir. Direnç ve reaktansın birimlerinin her ikisi de Ohm olduğundan, Q boyutsuz bir orandır.

Q faktörü ayrıca şu şekilde tanımlanabilir

Şimdi yukarıdaki ifadeyi kanıtlayalım. Bunun için, ω radian/saniye frekansına sahip bir sinüzoidal voltaj V'nin, etkin iç direnci R olan bir indüktör L'ye uygulandığını düşünelim (Gösterim 1(a)). Bu durumda, indüktörün sonucunda oluşan zirve akım Im olsun.
Bu durumda, indüktörde depolanan maksimum enerji


Gösterim 1. Sinüzoidal gerilim kaynaklarına bağlı RL ve RC devreleri
Her döngüde indüktörde harcanan ortalama güç
Bu nedenle, her döngüde indüktörda harcanan enerji

Bu nedenle,

Kondansatörün Kalite Faktörü

Şekil 1(b) küçük seri direnç R ile ilişkilendirilmiş bir kondansatör C göstermektedir. İşlem frekansı ω'da kondansatörün Q faktörü veya kalite faktörü, kondansatör reaktansının seri direncine oranı olarak tanımlanır.
Böylece,
Bu durumda da, Q boyutsuz bir niceliktir çünkü reaktansın ve direnç birimleri aynıdır ve bu birim Ohm'dur. Q'nin alternatif tanımı veren Denklem (2) bu durumda da geçerlidir. Böylece, Şekil 1(b)'deki devre için, V volt ve ω frekansta sinusoidal bir gerilim uygulandığında, kondansatörde depolanan maksimum enerji.

Burada, Vm kapasitans C üzerindeki gerilimin maksimum değeri.
Ancak eğer

ise
Burada, Im C ve R üzerinden geçen akımın maksimum değeri.
Dolayısıyla, kondansatör C'de depolanan maksimum enerji
Döngü başına harcanan enerji

Bu nedenle, kondansatörün kalite faktörü

Genellikle kayıplı bir kondansatör, Şekil 2'de gösterildiği gibi, yüksek bir direnç Rp ile paralelde C kapasitesiyle temsil edilir.
Şekil 2'deki kondansatör için maksimum depolanan enerji
Burada, Vm uygulanan gerilimin maksimum değeridir. Direnç Rp içindeki ortalama güç kaybı.


Şekil 2. Kayıplı bir kondansatörün alternatif gösterimi
Döngü başına harcanan enerji
Bundan dolayı,

Kaynak: Electrical4u.

Açıklama: Orijinali saygılı olun, iyi makaleler paylaşım değeri taşıyor, telif hakkı ihlali varsa lütfen silme talebinde bulunun.