Электрическое сопротивление: что это такое?
Что такое электрическое сопротивление?
В электротехнике электрическое сопротивление — это мера противодействия, которое цепь оказывает току при приложении напряжения. Сопротивление расширяет понятие сопротивления на цепи переменного тока (AC). Сопротивление имеет как величину, так и фазу, в отличие от сопротивления, которое имеет только величину.
В отличие от электрического сопротивления, электрическое сопротивление противодействует току в зависимости от частоты цепи. Сопротивление можно рассматривать как сопротивление с углом фазы, равным нулю.
В чисто индуктивной цепи ток запаздывает на 90° (электрических) относительно приложенного напряжения. В чисто емкостной цепи ток опережает на 90° (электрических) относительно приложенного напряжения. В чисто резистивной цепи ток не запаздывает и не опережает относительно приложенного напряжения. Когда цепь питается постоянным током (DC), нет различия между сопротивлением и сопротивлением.
В практической цепи, где присутствуют как индуктивная реактивность, так и емкостная реактивность, вместе с сопротивлением или либо емкостная, либо индуктивная реактивность вместе с сопротивлением, будет эффект опережения или запаздывания тока цепи в зависимости от значения реактивности и сопротивления цепи.
В цепи переменного тока совокупное влияние реактивности и сопротивления называется сопротивлением. Сопротивление обычно обозначается английской буквой Z. Значение сопротивления представлено как
Где R — значение сопротивления цепи, а X — значение реактивности цепи.
Угол между приложенным напряжением и током составляет
Индуктивная реактивность принимается как положительная, а емкостная реактивность — как отрицательная.
Сопротивление может быть представлено в комплексной форме. Это
Реальная часть комплексного сопротивления — это сопротивление, а мнимая часть — реактивность цепи.
Применим синусоидальное напряжение Vsinωt к чистому индуктору с индуктивностью L Генри.
Выражение для тока через индуктор:
Из выражения формы тока через индуктор видно, что ток запаздывает на 90° (электрических) относительно приложенного напряжения.
Теперь применим то же синусоидальное напряжение Vsinωt к чистому конденсатору с емкостью C фарад.
Выражение для тока через конденсатор:
Из выражения формы тока через конденсатор видно, что ток опережает приложенное напряжение на 90° (электрических).
Теперь подключим тот же источник напряжения к чистому сопротивлению величиной R ом.
Здесь выражение для тока через сопротивление будет
Из этого выражения можно сделать вывод, что ток находится в одной фазе с приложенным напряжением.
Сопротивление последовательной RL-цепи
Давайте выведем выражение для сопротивления последовательной RL-цепи. Здесь сопротивление величиной R и индуктивность величиной L соединены последовательно. Значение реактивности индуктора равно ωL. Поэтому выражение для сопротивления в комплексной форме будет
Численное значение или модульное значение реактивности равно
Сопротивление последовательной RC-цепи
