Direnç R, endüktans L ve kapasitans C hakkında daha fazla bilgi

Önceki bölümde Direnç R, Endüktans L ve Kapasitans C arasındaki ilişkiden bahsetmiştik, şimdi bunlar hakkında daha fazla bilgi vereceğiz.

Endüktör ve kapasitörlerin AC devrelerinde endüktif ve kapasitif reaktanslar üretmesinin nedeni ise gerilim ve akımdaki değişimler sonucu enerjide meydana gelen değişimlerdir.

Bir indüktör için, akım değiştiğinde manyetik alanı da değişir (enerji değişir). Hepimiz biliyoruz ki, elektromanyetik indüksiyonda indüklenen manyetik alan, orijinal manyetik alanın değişimini her zaman engeller, bu nedenle frekans arttıkça bu engellemenin etkisi daha belirgin hale gelir, yani endüktans artar.

Bir kondansatörün voltajı değiştiğinde, elektrot plakasındaki yük miktarı da buna bağlı olarak değişir. Açıkçası, voltaj ne kadar hızlı değişirse, elektrot plakasındaki yük miktarının hareketi de o kadar hızlı ve fazla olur. Yük miktarının hareketi aslında akımdır. Basitçe söylemek gerekirse, voltaj ne kadar hızlı değişirse, kondansatörden geçen akım o kadar büyük olur. Bu, kondansatörün akım üzerinde daha az blokaj etkisine sahip olduğu, yani kapasitif reaktansın azaldığı anlamına gelir.

Özetle, bir indüktörün endüktansı frekansla doğru orantılıdır, bir kondansatörün kapasitansı ise frekansla ters orantılıdır.

Endüktör ve kondansatörlerin gücü ve direnci arasındaki farklar nelerdir?

Dirençler hem DC hem de AC devrelerinde enerji tüketir ve voltaj ve akımdaki değişimler her zaman senkronizedir. Örneğin, aşağıdaki şekil AC devrelerindeki dirençlerin voltaj, akım ve güç eğrilerini göstermektedir. Grafikten görülebileceği gibi, direncin gücü her zaman sıfıra eşit veya daha büyük olmuştur ve sıfırdan küçük olmayacaktır; bu da direncin elektrik enerjisi emdiği anlamına gelir.

Alternatif akım devrelerinde, dirençlerin tükettiği güce ortalama güç veya aktif güç denir ve büyük P harfiyle gösterilir. Aktif güç olarak adlandırılan bu değer, yalnızca bileşenin enerji tüketim özelliklerini temsil eder. Belirli bir bileşenin enerji tüketimi varsa, enerji tüketimi, enerji tüketiminin büyüklüğünü (veya hızını) belirtmek için aktif güç P ile gösterilir.

Kapasitörler ve indüktörler enerji tüketmez, sadece enerji depolar ve salarlar. Bunlardan indüktörler, elektrik enerjisini uyarma manyetik alanları şeklinde emer. Bu manyetik alanlar, elektrik enerjisini emip manyetik alan enerjisine dönüştürür ve ardından manyetik alan enerjisini elektrik enerjisine salar; bu işlem sürekli tekrarlanır. Benzer şekilde, kapasitörler de elektrik enerjisini emip elektrik alan enerjisine dönüştürürken, elektrik alan enerjisini serbest bırakıp elektrik enerjisine dönüştürürler.

Elektrik enerjisini emme ve serbest bırakma süreci olan endüktans ve kapasitans, enerji tüketmez ve aktif güçle temsil edilemez. Bu nedenle fizikçiler, Q ve Q harfleriyle gösterilen reaktif güç adında yeni bir isim tanımladılar.