Nicht-Nullstrom im Spannungsnulldurchgang beim Verbrauch von Blindleistung

In einem Schaltkreis, der etwas Blindleistung verbraucht, zeigt die Stromwellenform den Stromfluss an, selbst wenn die Versorgungsspannung am Nulldurchgang ist. Dies erscheint paradox, da bei Null Volt kein Strom fließen kann, abgesehen von einer Art Supraleitungseffekt.

Wie lässt sich dieser Aspekt der Blindleistung am besten verstehen?

Faradaysches Gesetz...
Gespeicherte Energie in induktivem Strom verzögert Phase der Spannung ist normal

Antworten (2)

Die Spannung über einer Induktivität V ist gleich der Induktivität x der Änderungsrate des durch die Induktivität fließenden Stroms. Zusamenfassend: -

v = L D ich D T

Wenn also die Änderungsrate des Stroms durch den Induktor Null ist, ist die Spannung an seinen Anschlüssen ebenfalls Null, ABER dies bedeutet nicht, dass kein Stromwert vorhanden ist und dass er eine solche Spitze erreicht hat: -

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Bildquelle .

Verwenden Sie eine mechanische Analogie mit Trägheit und sehen Sie, was Sie daraus machen. Blindlasten haben eine große elektrische Trägheit. Und wenn Sie versuchen, es zu stoppen, haben Sie plötzlich Spannung (elektrische Kraft)!

Stellen Sie sich zum Beispiel einen Kondensator als Fäkalientank vor. Es beginnt leer (keine Ladung, null Volt), und Sie fangen an, es aufzuladen. Im ersten Moment haben Sie an der Kappe selbst null Volt und einen Strom ungleich null. Wenn sich die Ladung "anhäuft", erhalten Sie an der Kappe eine Spannung ungleich Null. Ebenso können Sie es durch Null entladen und weiter negativ werden, und irgendwann haben Sie wieder Nullspannung und einen Strom ungleich Null an der Kappe.

Dieselbe Idee für einen Induktor, außer dass die Energie in einem Magnetfeld gespeichert wird, das Sie sich als "gespeicherter Strom" vorstellen können, oder um die mechanische Analogie fortzusetzen, "Trägheit". Wenn Sie wirklich einen supraleitenden Induktor * hätten , könnte der Strom für immer anhalten, genau wie Ladung / Spannung für immer auf einem perfekten Kondensator bleiben würde.

*Alle realen supraleitenden Drähte sind so, weil sie nur den Widerstand eliminieren. Die reale parasitäre Induktivität ist immer noch das, was sie immer war.

Aber in der realen Welt lecken Kondensatoren (stellen Sie sich einen Widerstand darüber vor), und Induktoren bestehen aus Widerstandsdraht. Durch diesen Widerstand geht also etwas Energie verloren.


Wenn Sie ein reales Teil mit einem Netzwerk aus idealen Teilen modellieren und dann nur die Widerstände betrachten, dann folgen sie per Definition genau dem Ohmschen Gesetz: V = IR

Und wenn Sie komplexe Zahlen verstehen, werden Sie feststellen, dass die reaktiven idealen Komponenten auch genau dem Ohmschen Gesetz folgen ... im komplexen Bereich.

Anstatt eine einzelne Zahl „x“ zu haben, um eine Menge darzustellen, ist eine komplexe Zahl ein zweidimensionaler Vektor „a + bi“, wobei i=sqrt(-1). Es ist ein bisschen seltsam, sich vorzustellen, dass Mathematik so funktioniert, aber es funktioniert. Ein bisschen Trigonometrie von dort gibt Ihnen Betrag und Phasenwinkel. (a und b sind die Seiten eines rechtwinkligen Dreiecks)