Wat is inductieve en capacitieve belasting?

De termen "capacitieve belasting" en "inductieve belasting", zoals toegepast op wisselstroomcircuits, impliceren een bepaalde aard van de interactie van de consument met een wisselspanningsbron.

Dit kan grofweg worden geïllustreerd door het volgende voorbeeld: een volledig ontladen condensator op het stopcontact aansluiten, op het eerste moment zullen we praktisch observeren kortsluitingterwijl een inductor op dezelfde uitgang wordt aangesloten, zal de stroom door een dergelijke belasting op het eerste moment bijna nul zijn.

Dit komt omdat de spoel en condensator werken fundamenteel anders met wisselstroomwat is Het belangrijkste verschil tussen inductieve en capacitieve belastingen.

Capacitieve belasting

Over capacitieve belasting gesproken, ze betekenen dat deze zich in een AC-circuit gedraagt zoals een condensator.

Dit betekent dat sinusvormige wisselstroom laadt periodiek (met een dubbele frequentie van de bron) de laadcapaciteit opIn dit geval zal in het eerste kwartaal van de periode de bronenergie worden besteed aan het creëren van een elektrisch veld tussen de condensatorplaten. In het tweede kwartaal van de periode keert de energie van het elektrische veld tussen de platen van de condensator terug naar de bron.

In het derde kwartaal van de periode wordt de capaciteit van de bron opgeladen met de tegengestelde polariteit (vergeleken met wat in het eerste kwartaal van de periode was). In het vierde kwartaal van de periode keert de capaciteit opnieuw de energie van het elektrische veld terug naar het netwerk. In de volgende periode wordt deze cyclus herhaald. Dit is hoe een zuivere capacitieve belasting zich gedraagt ​​in een sinusvormig wisselstroomcircuit.

Dat blijkt praktisch bij een capacitieve belasting, wordt de stroom een ​​kwart fase overschreden van de wisselspanning die op een gegeven belasting wordt toegepast, omdat wanneer de capaciteit wordt opgeladen, de stroom al op het eerste moment maximaal is, wanneer de aangelegde spanning van de bron net begint te stijgen, de huidige energie wordt omgezet in de energie van het toenemende elektrische veld van de lading die zich in de belasting heeft verzameld, zoals in een condensator.

Maar met een toename van de aangelegde spanning, heeft de capaciteit al veel geaccumuleerde lading, daarom wordt, naarmate de bronspanning zijn maximum nadert, de snelheid van ladingaccumulatie in de capacitieve belasting lager en daalt het stroomverbruik naar nul.

Voorbeelden van capacitieve belastingen: condensatorbanken, power factor correctors, synchrone motoren, stroomleidingen met extra hoge spanning.

Inductieve belasting

Als we nu aandacht besteden aan de inductieve belasting, gedraagt ​​deze zich in een AC-circuit als een inductor.

Dit betekent dat sinusvormige wisselspanning zal periodiek (met een dubbele frequentie van de bron) een stroom genereren door de belastingsinductantiein dit geval zal de bronenergie in het eerste kwartaal van de periode worden besteed aan het creëren van een magnetisch veld van de stroom door de spoel.

In het tweede kwartaal van de periode keert de energie van het magnetische veld van de spoel terug naar de bron. In het derde kwartaal van de periode zal de spoel worden gemagnetiseerd door de tegengestelde polariteit (vergeleken met wat het was in het eerste kwartaal van de periode), en in het vierde kwartaal van de periode zal de inductie de magnetische veldenergie weer terugbrengen naar het netwerk.

In de volgende periode wordt deze cyclus herhaald. Dit is hoe een puur inductieve belasting zich gedraagt ​​in een sinusvormig wisselstroomcircuit.

In feite blijkt dat bij een inductieve belasting blijft de stroom in fase achter met een kwart van de periode van de wisselspanning die op deze belasting wordt toegepast, omdat wanneer de inductantie op het eerste moment van de tijd begint te worden gemagnetiseerd, de stroom erdoorheen minimaal is, hoewel de aangelegde spanning van de bron zich al op het maximale punt bevindt.

De energie van de bron wordt hier omgezet in de energie van een toenemend magnetisch veld van de stroom die door de belastingsinductantie stroomt. Met een afname van de spanning heeft de stroom door de inductie al een voldoende grote waarde, daarom, met de bronspanning die zijn minimum nadert, vertraagt ​​de huidige groeisnelheid in de inductieve belasting, maar de stroom in de inductie zelf is maximaal.

Voorbeelden van inductieve belastingen: asynchrone motoren, elektromagneten, smoorspoelen, reactoren, transformatoren, gelijkrichters, thyristoromzetters.

Zie ook:

Toepassing van smoorspoelen

Wat is reactief vermogen en hoe ermee om te gaan

Wat is symmetrische en asymmetrische belasting?