fázový posun

[tomlib]

Ahoj, vysvětlil by mi někdo jak je to s fázovým posunem na cívce a kondenzátoru? Teorie je, že dochází k posunu o 90⁰, ale není mi jasné, že to nezávisí na velikosti součástky a frekvenci. Pokud budu kompenzovat účiník také nebudu kompenzovat o 90⁰ jakýmkoli kondenzátorem, ale o určitou část té hodnoty. Jak si to mám vysvětlit? Vzhledem k velikosti kondenzátoru nebo cívky je jejich hodnotou také rychlost reakce na proud, nejde mi tedy do hlavy, že je posun vždy 90.

[JirkaZ]

Posunu čeho vůči čemu?

Ujasni si pojmy, ideální bude nějaká učebnice základů teorie obvodů.

Zásadní rozdíl pak je, jestli se bavíme o jediné ideální součástce nebo o realitě, tj. v podstatě o náhradním schématu konkrétní součástky, případně rovnou o diskrétním obvodu (RC, RL, LC nebo jejich kombinaci).

Případ kompenzace účiníku není jedna součástka, ale právě už diskrétní obvod, a to rovnou RLC.

Viz též hledání, nebo rovnou jeden z mnoha materiálů.

[jenicek]

Posun 90st U / I je pouze u IDEÁLNÍ cívky nebo kondu.
Doplň si vzdělání 1. třídy střední školy elektro.
Suplovat soukromýho učitele tady nehodlám.

[EKKAR]

Pro IDEÁLNÍ součástku platí odedávna tzv. "českotřebovská poučka" - rozšiřovaná už od 50.let minulýho století všema absolventama místní elektrotechnický průmyslovky (dnes VDA), která zní:
"CÍVKA JE JAKO DÍVKA = NEJDŘÍV NAPĚTÍ, POTOM PROUD!"

[EKKAR]

Pro IDEÁLNÍ součástku platí odedávna tzv. "českotřebovská poučka" - rozšiřovaná už od 50.let minulýho století všema absolventama místní elektrotechnický průmyslovky (dnes VDA), která zní:
"CÍVKA JE JAKO DÍVKA = NEJDŘÍV NAPĚTÍ, POTOM PROUD!"

[jenicek]

Tohle učej i v Jičíně na SPŠ
Teda nevim jak teď, jestli to je džendr oukej

[tomlib]

No ono naučit se dá ledacos, jen jestli to dává smysl.

Asi jsem si špatně myslel, k čemu takové forum je.

To se tedy velmi omlouvám.

[ransom]

Já myslím, že dotaz mířil malinko jinam.

Takže: Pokud se bavíme o ideální kapacitě nebo indukčnosti, fázový posun nezávisí ani od velikosti kapacity (indukčnosti), ani od frekvence, ani od velikosti napětí. Fázový posun je pořád stejný. S frekvencí, kapacitou a napětím se mění velikost proudu. Posun zůstává pořád 90°dopředu nebo dozadu.
Při kompenzaci změnou velikosti kompenzačních kondenzátorů neměníš fázový posun proudu kondenzátorem, ale zase jeho velikost.

Tohle se bere ve druháku a kreslí se k tomu prajednoduchý fázorový diagram.

[HF_Tech]

Nejlíp ti to vysvětlí matematik. Pro vztah mezi napětím a proudem protékajícím cívkou nebo kondenzátorem platí jednoduché vzorečky s derivací nebo integrálem (je to na wikipedii). No a když do těch vzorečků dosadíš jako průběh napětí sinus a pak ho zderivuješ, tak ti vyjde +-cosinus. Což je sinus posunutý v čase o ∏/2 nebo -∏/2. Což je jak nematematici říkají 90°nebo -90°.
Je to prosté, jako že 1 + 1 = 2.

[EKKAR]

[EKKAR]

[Lukas-Peca]

EKKAR: no hlavně že ty jsi mu to vysvětlil opravdu ukázkově.

tomlib: posun proudu je 90°, ale velikost proudu (která je pro to kompenzování atd. důležitá) závisí na kapacitě / indukčnosti.

[xsc]

[rudolf02]

Kondenzátor je o napětí, rozhodující je sinusovka napětí
Největší kladnou změnu má v počátku, proto teče největší kladný proud.
V 90° má změnu nulovou, proto i nulový proud. Ve 180° má největší zápornou změnu, proto největší záporný proud. Ve 270° má změnu nulovou, proto nulový proud. Velikost proudu nezáleží na velikosti napětí, ale na velikosti ZMĚNY napětí.
Tedy fázor napětí je na ose x a fázor proudu na ose y. Proud na kondenzátoru předbíhá před napětím o 90°.

Ideální cívka - cívka je o proudu, rozhodující je sinusovka proudu.
Největší kladnou změnu má proud v počátku, podle Faradayova indukčního zákona se na ní indukuje největší záporné indukované napětí Ui. V 90° má změnu nulovou, proto i nulové indukované napětí. Podobně v dalším průběhu. Velikost indukovaného napětí Ui nezáleží na velikosti proudu, ale na velikosti jeho změny. Takže proud cívky předbíhá indukované napětí Ui o 90°.
Aby proud mohl cívkou vůbec protékat, musí vnější napětí zdroje potlačit indukované napětí Ui, tedy má opačnou polaritu. Z vnějšího pohledu napětí na cívce předbíhá proud o 90°.
Pokud je vysvětlení poněkud odlišné, výsledná tvrzení potvrzují praktická měření.

[tomasjedno]

[tomasjedno]

[Hill]

Když to vezmu přízemním pohledem od stejnosměrného napětí, či proudu, tak pro představu (nevím totiž, jaké vysvětlení je ti bližší):
napětí na kondenzátoru se zpožďuje za proudem, kterým se ten kondenzátor nabíjí. A v okamžiku, kdy se napětí na kondenzátoru vyrovná okamžitému napětí zdroje, proud kondenzátorem neteče. Při vybíjení je to stejné, jen proud teče opačným směrem. Čili správně - napřed proud, potom napětí.
Naopak ideální cívka, když na ni přiložím napětí, bere v čase nula také teoreticky nulový proud, protože se na ní protékající proud indukuje napětí "tlačící se" proti přiloženému napětí ze zdroje. Ten proud roste od nuly a strmost jeho nárůstu klesá, až dál stoupat přestane a ustálí se na maximální velikosti a dál se nemění. Tím také zmizí změnou proudu indukované napětí, takže cívkou v ustáleném stavu nakonec protéká maximální proud. Čili také správně - napřed napětí, potom proud, jak říká genderově nevyvážená mnemotechnická pomůcka.

O chování kapacity nebo indukčnosti v obvodu střídavého proudu už tu psali přede mnou. A to se stále ještě bavíme o ideálních kapacitách, které nemají žádné parazitní odpory vývodů, ani svodový odpor, stejně, jako o cívkách navinutých ideálním vodičem, který má nulový ohmický odpor, má dokonalou izolaci a mezi závity má nulovou kapacitu, a má jádro, které se ani maximálním proudem magneticky nepřesytí.

A ostatní mají pravdu, toto téma opravdu vyžaduje výklad a cvičné příklady, které se na fórum nevejdou.
Řada publikací dostupných i na netu je například v seznamu uvedeném zde. A na to lze pak navázat odbornějšími výklady ze středo- a vysokoškolských učebnic. Nevím, jestli se ještě dnes derivace a integrály vyučují ve třetím a čtvrtém ročníku středních škol, ale ty pro počáteční pochopení nejsou nutně potřeba, stačí si nakreslit vektorový diagram.
EDIT: oprava překlepu

[Hill]

Když to vezmu přízemním pohledem od stejnosměrného napětí, či proudu, tak pro představu (nevím totiž, jaké vysvětlení je ti bližší):
napětí na kondenzátoru se zpožďuje za proudem, kterým se ten kondenzátor nabíjí. A v okamžiku, kdy se napětí na kondenzátoru vyrovná okamžitému napětí zdroje, proud kondenzátorem neteče. Při vybíjení je to stejné, jen proud teče opačným směrem. Čili správně - napřed proud, potom napětí.
Naopak ideální cívka, když na ni přiložím napětí, bere v čase nula také teoreticky nulový proud, protože se na ní protékající proud indukuje napětí "tlačící se" proti přiloženému napětí ze zdroje. Ten proud roste od nuly a strmost jeho nárůstu klesá, až dál stoupat přestane a ustálí se na maximální velikosti a dál se nemění. Tím také zmizí změnou proudu indukované napětí, takže cívkou v ustáleném stavu nakonec protéká maximální proud. Čili také správně - napřed napětí, potom proud, jak říká genderově nevyvážená mnemotechnická pomůcka.

O chování kapacity nebo indukčnosti v obvodu střídavého proudu už tu psali přede mnou. A to se stále ještě bavíme o ideálních kapacitách, které nemají žádné parazitní odpory vývodů, ani svodový odpor, stejně, jako o cívkách navinutých ideálním vodičem, který má nulový ohmický odpor, má dokonalou izolaci a mezi závity má nulovou kapacitu, a má jádro, které se ani maximálním proudem magneticky nepřesytí.

A ostatní mají pravdu, toto téma opravdu vyžaduje výklad a cvičné příklady, které se na fórum nevejdou.
Řada publikací dostupných i na netu je například v seznamu uvedeném zde. A na to lze pak navázat odbornějšími výklady ze středo- a vysokoškolských učebnic. Nevím, jestli se ještě dnes derivace a integrály vyučují ve třetím a čtvrtém ročníku středních škol, ale ty pro počáteční pochopení nejsou nutně potřeba, stačí si nakreslit vektorový diagram.
EDIT: oprava překlepu

[EKKAR]

[EKKAR]