ในตอนที่แล้ว เราได้พูดถึงความสัมพันธ์ระหว่างความต้านทาน R, ความเหนี่ยวนำ L และความจุ C ในที่นี้ เราจะมาพูดถึงข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้
สาเหตุที่ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุสร้างปฏิกิริยาเหนี่ยวนำและความจุในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับนั้น สาเหตุหลักอยู่ที่การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า ส่งผลให้พลังงานเปลี่ยนแปลงไป
สำหรับตัวเหนี่ยวนำ เมื่อกระแสเปลี่ยนแปลง สนามแม่เหล็กก็จะเปลี่ยนแปลงไปด้วย (พลังงานเปลี่ยนแปลง) เราทุกคนทราบกันดีว่าในการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า สนามแม่เหล็กเหนี่ยวนำจะขัดขวางการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กเดิมเสมอ ดังนั้นเมื่อความถี่เพิ่มขึ้น ผลของสิ่งกีดขวางนี้จะเห็นได้ชัดเจนขึ้น ซึ่งก็คือการเพิ่มขึ้นของค่าความเหนี่ยวนำ
เมื่อแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุเปลี่ยนแปลง ปริมาณประจุบนแผ่นอิเล็กโทรดก็จะเปลี่ยนแปลงตามไปด้วย เห็นได้ชัดว่ายิ่งแรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงเร็วเท่าไหร่ ปริมาณประจุบนแผ่นอิเล็กโทรดก็จะเคลื่อนที่เร็วขึ้นและมากขึ้นเท่านั้น การเคลื่อนที่ของปริมาณประจุนั้นแท้จริงแล้วคือกระแส พูดง่ายๆ คือ ยิ่งแรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงเร็วเท่าไหร่ กระแสที่ไหลผ่านตัวเก็บประจุก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าตัวเก็บประจุเองจะมีผลในการบล็อกกระแสน้อยลง ซึ่งหมายความว่ารีแอคแตนซ์ของตัวเก็บประจุกำลังลดลง
โดยสรุป ความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำจะแปรผันตรงกับความถี่ ในขณะที่ความจุของตัวเก็บประจุจะแปรผกผันกับความถี่
ความแตกต่างระหว่างกำลังและความต้านทานของตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุมีอะไรบ้าง?
ตัวต้านทานใช้พลังงานทั้งในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลับ และการเปลี่ยนแปลงของแรงดันและกระแสจะซิงโครไนซ์กันเสมอ ตัวอย่างเช่น รูปต่อไปนี้แสดงกราฟแรงดัน กระแส และกำลังของตัวต้านทานในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ จากกราฟจะเห็นได้ว่ากำลังของตัวต้านทานมีค่ามากกว่าหรือเท่ากับศูนย์เสมอ และจะไม่น้อยกว่าศูนย์ ซึ่งหมายความว่าตัวต้านทานได้ดูดซับพลังงานไฟฟ้า
ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ กำลังไฟฟ้าที่ตัวต้านทานใช้เรียกว่า กำลังไฟฟ้าเฉลี่ย หรือ กำลังไฟฟ้าแอคทีฟ แสดงด้วยอักษรตัวใหญ่ P กำลังไฟฟ้าแอคทีฟนี้แสดงเฉพาะลักษณะการใช้พลังงานของอุปกรณ์นั้นๆ หากอุปกรณ์ใดมีการใช้พลังงาน การใช้พลังงานจะแสดงด้วยกำลังไฟฟ้าแอคทีฟ P เพื่อระบุขนาด (หรือความเร็ว) ของการใช้พลังงาน
ตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำไม่ได้กินพลังงาน แต่ทำหน้าที่เพียงกักเก็บและปล่อยพลังงาน ในบรรดาตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำจะดูดซับพลังงานไฟฟ้าในรูปแบบของสนามแม่เหล็กกระตุ้น ซึ่งจะดูดซับและแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานสนามแม่เหล็ก แล้วปล่อยพลังงานสนามแม่เหล็กเป็นพลังงานไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง เช่นเดียวกัน ตัวเก็บประจุจะดูดซับพลังงานไฟฟ้าและแปลงเป็นพลังงานสนามไฟฟ้า พร้อมกับปล่อยพลังงานสนามไฟฟ้าและแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า
ความเหนี่ยวนำและความจุ ซึ่งเป็นกระบวนการดูดซับและปลดปล่อยพลังงานไฟฟ้า ไม่ได้ใช้พลังงานและไม่สามารถแทนด้วยกำลังไฟฟ้าแอคทีฟได้ จากข้อมูลนี้ นักฟิสิกส์จึงได้นิยามชื่อใหม่ว่า กำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟ ซึ่งแทนด้วยตัวอักษร Q และ Q
เวลาโพสต์: 21 พ.ย. 2566