Otázka č. 4 - R, L, C, fázorových grafů pro U a I

Question 1

Ve střídavém obvodu se setkáváme s jakými základními prvky?

Answer 1

rezistor, cívka a kondenzátor

Question 2

Co je rezistor?

Answer 2

-Rezistor omezuje proud, který protéká obvodem, a vytváří napětí úměrné proudu podle Ohmova zákona (U = RI).
-Chová se stejně v obvodech = i ≈ proudu
-Má pouze svůj odpor
-Fázi neposouvá

Question 3

Co je cívka?

Answer 3

-V obvodech ≈ proudu se projevuje INDUKČNÍ REAKTANCE XL [Ω]
XL=2πf∙L=ω∙L
-Cívka posouvá fázi o 90°
-Napětí předbíhá proud
-Cívka se ve ≈ chová jako odpor
-Indukční REAKTANCE = zdánlivý odpor, který reaguje na změny napětí a proudu kvůli přítomnosti cívky

-Cívka ukládá energii do magnetického pole, když protéká proudem. Podle -Faradayova zákona vzniká napětí, když se proud v cívce mění.
-Cívka způsobuje fázový posun mezi napětím a proudem. Když se frekvence střídavého signálu zvyšuje, cívka klade větší odpor proudu (vypadá to, jako by zvyšoval svůj odpor), a to vede k fázovému posunu mezi napětím a proudem.
-Maximální fázový posun je 90 stupňů pro ideální cívku.

Question 4

Co je kondenzátor?

Answer 4

-V obvodech ≈ proudu se projevuje KAPACITNÍ REAKTANCE Xc [Ω]
-Xc=1/(2πf∙C)=1/(ω∙C)
-Kondenzátor posouvá fázi o 90°
-Proud předbíhá napětí
KAPACITNÍ REAKTANCE = zdánlivý odpor, který reaguje na změny napětí a proudu kvůli přítomnosti kondenzátorů (kapacitní prvky)

-Kondenzátor ukládá energii v elektrickém poli mezi jeho deskami. Jeho schopnost ukládat náboje závisí na velikosti kapacity.
-Kondenzátor také způsobuje fázový posun mezi napětím a proudem, ale oproti induktoru je posun o 90 stupňů, ale opačným směrem. To znamená, že napětí na kondenzátoru dosahuje svého maxima nebo minima před dosažením maxima nebo minima proudu.

-Fázorový diagram pro U a I: U kondenzátoru dochází ke zpoždění napětí za proudem o 90 stupňů.

Question 5

Proč se mění napětí na kapacitě s kmitočtem?

Answer 5

Protože kapacitní reaktance je závislá na kmitočtu střídavého signálu.
KAPACITNÍ REAKTANCE = zdánlivý odpor, který reaguje na změny napětí a proudu kvůli přítomnosti kondenzátorů

Kondenzátor je schopen uchovávat náboj a tím vytvářet napětí. Jeho impedance (odpor v rámci střídavého obvodu) se mění v závislosti na kmitočtu signálu. Impedance kondenzátoru (Z) se vypočítá pomocí vzorce: Zc = 1 / (jωC), kde ω je úhlová frekvence a C je kapacita kondenzátoru.
S rostoucím kmitočtem klesá impedance kondenzátoru, což znamená, že na něm vzniká menší napětí. To je dáno tím, že kondenzátor reaguje na rychle se střídající signály tím, že neumožňuje průchod střídavého proudu přes něj při vysokých kmitočtech.