מהו עומס אינדוקטיבי וקיבולי?

המונחים "עומס קיבולי" ו"עומס אינדוקטיבי ", המוחלים על מעגלי זרם חילופין, מרמזים על אופי מסוים של אינטראקציה של הצרכן עם מקור מתח מתח.

באופן גס ניתן להמחיש זאת באמצעות הדוגמה הבאה: חיבור קבל פרוק לחלוטין לשקע, ברגע הראשון שנצפה בפועל קצר חשמליבזמן חיבור משרן לאותה שקע, ברגע הראשון של הזמן הזרם דרך עומס כזה יהיה כמעט אפס.

הסיבה לכך היא הסליל והקבל אינטראקציה עם זרם חילופין שונה באופן מהותימה זה ההבדל העיקרי בין עומסים אינדוקטיביים וקיבוליים.

עומס קיבולי

אם כבר מדברים על עומס קיבולי, פירושם שהוא מתנהג במעגל זרם חילופין כמו קבל.

משמעות הדבר היא זרם חילופין סינוסואידי יטען מעת לעת (עם תדר כפול של המקור) את קיבול העומסבמקרה זה, ברבעון הראשון של התקופה, אנרגיה מקורית תושקע ביצירת שדה חשמלי בין לוחות הקבלים. ברבע השני של התקופה, האנרגיה של השדה החשמלי בין לוחות הקבל תחזור למקור.

ברבע השלישי של התקופה, הקיבול יחויב מהמקור בקוטביות הפוכה (לעומת מה שהיה ברבעון הראשון של התקופה). ברבעון הרביעי של התקופה, הקיבול יחזיר שוב את האנרגיה של השדה החשמלי לרשת. במהלך התקופה הבאה יחזור מעגל זה. כך מתנהג עומס קיבולי טהור במעגל זרם חילופין סינוסואידי.

זה מסתבר למעשה בעומס קיבולי, הזרם מיוצג ברבע שלב מהמתח לסירוגין המופעל על עומס נתוןמכיוון שכאשר הקיבול נטען, הזרם הוא מקסימאלי כבר ברגע הראשון, כאשר המתח המופעל של המקור רק מתחיל לעלות, האנרגיה הנוכחית מומרת לאנרגיה של השדה החשמלי ההולך וגובר של המטען שנצבר בעומס, כמו בקבל.

אך עם עליית המתח המופעל, קיבול כבר יש מטען רב שנצבר, לכן ככל שמתח המקור מתקרב למקסימום, קצב צבירת המטען בעומס הקיבול הופך נמוך יותר וצריכת הזרם יורדת לאפס.

דוגמאות לעומסים קיבוליים: בנקים קבלים, נכני גורם כוח, מנועים סינכרוניים, קווי מתח של מתח גבוה במיוחד.

עומס אינדוקטיבי

אם כעת אנו שמים לב לעומס האינדוקטיבי, אז הוא מתנהג במעגל זרם חילופין כמו משרן.

משמעות הדבר היא מתח לסירוגין סינוסואידלי יפיק מעת לעת (עם תדר כפול של המקור) זרם דרך השראות העומסבמקרה זה, ברבעון הראשון של התקופה, אנרגיה המקורית תושקע ביצירת שדה מגנטי של הזרם דרך הסליל.

ברבע השני של התקופה, אנרגיית השדה המגנטי של הסליל תחזור למקור. ברבע השלישי של התקופה, הסליל יופעל באמצעות קוטביות הפוכה (לעומת מה שהיה ברבעון הראשון של התקופה), וברבעון הרביעי של התקופה, השראות תחזיר שוב את אנרגיית השדה המגנטי לרשת.

במהלך התקופה הבאה, מחזור זה יחזור על עצמו. כך מתנהג עומס אינדוקטיבי גרידא במעגל זרם חילופין סינוסואידי.

למעשה, מסתבר שכך בעומס אינדוקטיבי, הזרם מפגר בשלב רבע מהתקופה מהמתח לסירוגין המופעל על עומס זהמכיוון שכאשר השראות מתחילות להיות ממוגנטות, ברגע הראשון של הזמן, הזרם דרכו הוא מינימלי, אם כי המתח המופעל של המקור כבר נמצא בנקודה המקסימאלית.

האנרגיה של המקור מומרת כאן לאנרגיה של שדה מגנטי הולך וגובר של הזרם הזורם דרך השראות העומס. עם ירידה במתח, לזרם דרך השראות יש כבר ערך מספיק גדול, ולכן כאשר מתח המקור מתקרב למינימום שלו, קצב הצמיחה הנוכחי בעומס האינדוקציה מאט, אך הזרם במשרן עצמו הוא מקסימאלי.

דוגמאות לעומסים אינדוקטיביים: מנועים אסינכרוניים, אלקטרומגנטים, משנקים, כורים, שנאים, מיישרים, ממירי טיריסטור.

ראה גם:

יישום משרנים

מהו כוח תגובתי ואיך להתמודד עם זה

מהו עומס סימטרי וא-סימטרי?