Il semblerait que révéler la dépendance de la tension à la fréquence soit simple. Il suffit de postuler avec une requête appropriée aux moteurs de recherche omniscients et … de s'assurer qu'il n'y a tout simplement pas de réponse à cette question. Que faire? Traitons ensemble ce problème difficile.
Tension ou différence de potentiel ?
Il convient de noter que la tension et la différence de potentiel sont une seule et même chose. En fait, c'est la force qui est capable de faire bouger les charges électriques dans un courant. Peu importe où va ce mouvement.
La différence de potentiel n'est qu'une autre expression de la tension. C'est plus clair et peut-être plus compréhensible, mais cela ne change pas le fond de la question. Par conséquent, la question principale est de savoir d'où vient la tension et de quoi elle dépend.
En ce qui concerne le réseau domestique 220 volts, la réponse est simple. À la centrale hydroélectrique, le flux d'eau fait tourner le rotor du générateur. L'énergie de rotation est transformée en une force de tension. Une centrale nucléaire transforme d'abord l'eau en vapeur. Il fait tourner la turbine. Dans une centrale électrique à essence, le rotor est mis en rotation par la force de combustion de l'essence. Il y a aussid'autres sources, mais l'essence est toujours la même: l'énergie se transforme en tension.
Il est temps de se poser la question de la dépendance de la tension à la fréquence. Mais nous ne savons pas encore d'où vient la fréquence.
Quelle est la source de fréquence
Le même générateur. La fréquence de sa rotation se transforme en la propriété de tension du même nom. Faites tourner le générateur plus rapidement - la fréquence sera plus élevée. Et vice versa.
La queue ne peut pas "remuer" le chien. Pour la même raison, la fréquence ne peut pas changer la tension. Par conséquent, l'expression "tension par rapport à la fréquence du courant" n'a pas de sens ?
Pour trouver la réponse, vous devez formuler correctement la question. Il y a un dicton à propos d'un imbécile et de 10 experts. Il a posé les mauvaises questions et ils n'ont pas pu répondre.
Si vous appelez la tension une autre définition, tout se mettra en place. Il est utilisé pour les circuits constitués de nombreuses résistances différentes. "Chute de tension". Les deux expressions sont souvent considérées comme synonymes, ce qui est presque toujours faux. Parce que la chute de tension peut vraiment dépendre de la fréquence.
Pourquoi la tension chuterait-elle ?
Oui, simplement parce qu'il ne peut s'empêcher de tomber. Alors. Si à un pôle de la source le potentiel est de 220 volts et à l'autre de zéro, cette chute ne peut se produire que dans le circuit. La loi d'Ohm dit que s'il y a une résistance dans le réseau, alors toute la tension chutera. Si deux ou plus - chacunla chute sera proportionnelle à sa valeur, et leur somme est égale à la différence de potentiel initiale.
Et alors ? Où est l'indication de la dépendance de la tension à la fréquence du courant ? Jusqu'à présent, tout dépend de la quantité de résistance. Maintenant, si vous pouviez trouver une telle résistance qui change ses paramètres lorsque la fréquence change ! Ensuite, la chute de tension à travers elle changerait automatiquement.
Il y a de telles résistances
Ils sont aussi appelés réactifs, contrairement à leurs homologues actifs. À quoi réagissent-ils en changeant de taille ? A la fréquence ! Il existe 2 types de réactances:
- inductif;
- capacitif.
Chaque vue est associée à son propre champ. Inductif - avec magnétique, capacitif - avec électrique. En pratique, ils sont représentés principalement par des solénoïdes.
Ils sont montrés sur la photo ci-dessus. Et les condensateurs (ci-dessous).
Ils peuvent être considérés comme des antipodes, car la réaction à un changement de fréquence est exactement l'inverse. La réactance inductive augmente avec la fréquence. Le capacitif, au contraire, tombe.
Maintenant, étant donné les caractéristiques de la réactance, conformément à la loi d'Ohm, on peut affirmer que la dépendance de la tension à la fréquence du courant alternatif existe. Il peut être calculé en tenant compte des valeurs des réactances dans le circuit. Juste pour plus de clarté, nous devons nous rappeler que nous parlons de la chute de tension à travers l'élément de circuit.
Et pourtant ça existe
Le point d'interrogation dans le titre de l'article s'est transformé enexclamatif. Yandex a été réhabilité. Il ne reste plus qu'à donner les formules de la dépendance de la tension à la fréquence pour différents types de réactances.
Capacitif: XC=1/(w C). Ici w est la fréquence angulaire, C est la capacité du condensateur.
Inductif: XL=w L, où w est le même que dans la formule précédente, L est l'inductance.
Comme vous pouvez le voir, la fréquence affecte la valeur de la résistance, sa modification modifie donc la chute de tension. Si le réseau a une résistance active R, capacitive XC et inductive XL, alors la somme des chutes de tension sur chaque élément sera égale à la différence de potentiel de la source: U=Ur + Uxc + Uxl.
