Fyrirleitandi vs. Eftirlægandi Orkutal | Fáskeðjafrávik útskýrt

Fyrirleitandi og eftirlægjandi orkaþáttur eru tvö mikilvæg hugtök sem tengjast orkaþætti í víxlstraumakerfum. Aðal munurinn liggur í fásamræðu milli straums og spenna: í fyrirleitanda orkaþætti fer straumur að frami spennu, en í eftirlægjanda orkaþætti fer straumur eftir spennu. Þetta ferli er háð náttúru beltingsins í afleiðingunni.

Hvað er orkaþáttur?

Orkaþáttur er mikilvæg, ómælit stærðfræðistofn í víxlstraumakerfum, sem gildir bæði fyrir einfaldar og þrjár hliðar afleiðingar. Hann er skilgreindur sem hlutfall raunverulegrs orku við sýnilega orku.

Í jafnstöðu straumakerfum getur orkan verið ákveðin beint með margföldun spennu og straums. Í víxlstraumakerfum yfirleitt gefur þessi margföldun sýnilega orku, ekki raunverulega orku sem er notuð. Þetta er vegna þess að allt framboð orku (sýnilega orka) er ekki alveg notað; það hlut sem gerir gagnlega vinnu kallast raunveruleg orka.

Einu sinni má segja að orkaþáttur sé kosínus fásamræðunnar milli spenna (V) og straums (I). Fyrir línulegar beltingar í víxlstraumakerfum fer orkaþáttur frá -1 upp í 1. Gildi nær 1 bendir til hærra hagnýleika og stöðugri kerfi.

Skilgreining á fyrirleitanda orkaþætti

Fyrirleitandi orkaþáttur kemur fyrir þegar kapasítiveiting er í afleiðingu. Í fullkomnum kapasítiveitingum eða viðmiðu-kapasítiveitingum (RC) fer straumur að frami spennu, sem leiðir til fyrirleitanda orkaþættar.

Þar sem orkaþáttur er hlutfall raunverulegrs orku við sýnilega orku – og fyrir sínuformlega svifbogana kosínus fásamræðunnar milli spenna og straums – skapar fyrirleitandi straumur jákvæða fásamræðu, sem gefur fyrirleitanda orkaþátt.

Skoðað úr myndinni að ofan, fer straumur $I$ yfir tímaásinn á núlli fyrir tímabil fyrir spennu $V$. Þetta aðstæða er kölluð fyrirleitandi orkaþáttur. Myndin hér fyrir neðan sýnir orkuþríhyrnings fyrir fyrirleitanda orkaþátt.

Skilgreining á eftirlægjanda orkaþætti

Eftirlægjandi orkaþáttur í víxlstraumakerfi kemur fyrir þegar belting er induktífa. Þetta er vegna þess að við fullkomna induktífu eða viðmiðu-induktífu beltingu er fásamræða á milli spenna og straums þannig að straumur fer eftir spennu. Þess vegna er orkaþáttur slíkra afleiðinga sagt vera eftirlægjandi.

Athugið svifbogana fyrir spennu og straum í fullkomnu induktífu beltingu:

Hér fer straumur yfir núllpunkt tímaásins seinna en spennan, sem gerir eftirlægjanda orkaþátt. Orkuþríhyrningur fyrir eftirlægjanda orkaþátt er sýndur hér fyrir neðan:

Ályktun

Af yfirferðinni hér að ofan má draga ályktunina að í lýðræðum er tekið fram að spenna og straumur séu samfasi, sem gerir fásamræðu 0° milli þeirra. En í raun er fásamræða til staðar, og þessi er táknuð með orkaþætti afleiðingarinnar.