Salah satu undang-undang terkenal yang berkaitan dengan elektrik adalah 'Ohm's Law'. Undang-undang Ohms memberikan hubungan empirikal yang menggambarkan kekonduksian pelbagai bahan konduktif elektrik. Menurut undang-undang ini, arus yang mengalir dalam konduktor berkadar terus dengan voltan melintasi konduktor, dengan rintangan sebagai pemalar berkadar. Di sini, unit arus adalah Ampere, unit voltan diberikan dalam volt, dan unit rintangan adalah Ohms. Dalam fizik, undang-undang ini biasanya juga digunakan untuk merujuk pada berbagai generalisasi undang-undang, seperti dalam bentuk Vektor dalam elektromagnetik. Begitu juga ketika bekerja dengan AC induktor , hukum ohms digunakan, di mana rintangan disebut sebagai 'Reaktansi Induktif' dan bukan 'rintangan'.
Apakah Reaktansi Induktif?
Apabila voltan digunakan pada induktor, arus diinduksi di litar induktor. Walau bagaimanapun, arus ini tidak dihasilkan dengan serta-merta tetapi tumbuh pada kadar yang cepat yang ditentukan oleh nilai induktor yang disebabkan oleh diri sendiri. Arus teraruh dibatasi oleh unsur-unsur perintang yang terdapat dalam belitan gegelung induktor. Di sini, jumlah rintangan bergantung pada nisbah voltan yang dikenakan terhadap arus yang diinduksi, seperti yang disebutkan dalam Hukum Ohm.
Rajah di bawah adalah litar Induktor yang digunakan untuk mengira reaktans induktif.
Reaktansi Induktif
Walau bagaimanapun, apabila induktor disambungkan ke litar AC aliran arus berkelakuan berbeza. Di sini, bekalan sinusoidal digunakan. Oleh itu, perbezaan fasa antara voltan dan bentuk gelombang semasa berlaku. Sekarang, apabila bekalan AC digunakan untuk gegelung induktor, selain induktansi gegelung, arus juga harus menghadapi penentangan dari frekuensi bentuk gelombang AC. Rintangan yang dihadapi arus di induktor semasa disambungkan dalam litar AC dinamakan sebagai 'Rintangan Induktif'.
Perbezaan Antara Induktansi dan Reaktansi
Induktansi adalah keupayaan bahan untuk mendorong voltan di dalamnya apabila terdapat perubahan aliran arus di dalamnya. Simbol induktansi adalah 'L'. Manakala, tindak balas adalah harta benda elektrik yang menentang perubahan arus. Unit reaktansi adalah 'Ohm' dan dilambangkan dengan simbol 'X' untuk membezakannya dari rintangan normal.
Reaksi berfungsi sama dengan rintangan elektrik tetapi tidak seperti rintangan, reaktansi tidak menghilangkan daya sebagai haba. Sebaliknya ia menyimpan tenaga sebagai nilai reaktansi dan mengembalikannya ke litar. Induktor ideal mempunyai rintangan sifar sedangkan perintang ideal mempunyai reaktansi sifar.
Derivasi Formula Reaktansi Induktif
Reaktansi induktif adalah istilah yang berkaitan dengan litar AC. Ia menentang aliran arus dalam rangkaian AC. Dalam litar induktif AC kerana perbezaan fasa, bentuk gelombang semasa 'LAGS' bentuk gelombang voltan yang dikenakan sebanyak 90 darjah. Iaitu jika bentuk gelombang voltan pada 0 darjah, bentuk gelombang semasa akan berada pada -90 darjah.
Dalam litar Induktif, induktor diletakkan di seberang bekalan voltan AC. Emf yang diinduksi sendiri dalam induktor meningkat dan berkurang dengan peningkatan dan penurunan frekuensi voltan bekalan. Emf yang diinduksi sendiri berkadar terus dengan kadar perubahan arus dalam gegelung induktor. Kadar perubahan tertinggi berlaku apabila bentuk gelombang voltan bekalan melintasi dari kitaran separuh positif ke kitaran separuh negatif atau ayat sebaliknya.
Dalam litar induktif, arus ketinggian voltan. Jadi, jika voltan pada 0 darjah maka arus akan berada pada -90 darjah berkenaan dengan voltan. Oleh itu, apabila bentuk gelombang sinusoidal dipertimbangkan, bentuk gelombang voltan VLboleh digolongkan sebagai gelombang sinus dan bentuk gelombang semasa ILsebagai gelombang kosinus negatif.
Oleh itu, arus pada satu titik dapat didefinisikan sebagai:
SayaL= Sayamaks. dosa (ωt - 900), lampu dalam radian dan 't' dalam beberapa saat
Nisbah voltan dan arus dalam litar induktif memberikan nilai reaktansi induktif XL
Oleh itu, XL= VL/ SayaLohms = ωL = 2πfL ohm
Di sini, L adalah induktansi, f adalah frekuensi, dan 2πf = ω
Dari terbitan ini, dapat dilihat bahawa reaktansi Induktif berkadar langsung dengan frekuensi ‘f’ dan induktansi ‘L’ dari induktor. Dengan peningkatan frekuensi voltan atau induktansi gegelung, reaktansi keseluruhan litar meningkat. Apabila frekuensi meningkat ke tak terhingga, reaktansi induktif juga meningkat ke tak terhingga yang bertindak serupa dengan litar terbuka. Untuk penurunan frekuensi menjadi sifar, reaktansi induktif juga menurun menjadi sifar, bertindak serupa dengan litar pintas.
Simbol
Reaktansi induktif adalah rintangan yang dihadapi oleh arus arus di induktor semasa voltan AC dibekalkan. Unitnya serupa dengan unit rintangan. Simbol reaktansi induktif adalah “XL'. Oleh kerana arus ketinggian 90 darjah berkenaan dengan induktor voltan, dengan mempunyai nilai bagi salah satu kuantiti yang lain dapat dikira dengan mudah. Sekiranya voltan diketahui, maka dengan pergeseran negatif gelombang voltan 90 darjah, bentuk gelombang semasa dapat diturunkan.
Contohnya
Mari kita lihat contoh untuk mengira reaktans induktif.
Induktor dengan aruhan 200mH dan rintangan sifar disambungkan pada bekalan voltan 150v. Kekerapan bekalan voltan ialah 60Hz. Hitung reaktansi induktif dan arus yang mengalir melalui induktor
Reaktansi Induktif
XL= 2πfL
= 2π × 50 × 0.20
= 76.08 ohm
Semasa
SayaL= VL/ XL
= 150 / 76.08
= 1.97 A
Dalam litar elektrik dan elektronik istilah 'reaktansi' kerap digunakan dengan litar induktor dan kapasitor. Peningkatan nilai reaktansi dalam litar ini menyebabkan penurunan arus di seberang. Reaktansi induktif menyebabkan voltan dan arus keluar dari fasa. Dalam sistem kuasa elektrik, ini akan menghadkan kapasiti kuasa saluran penghantaran AC. Walaupun arus masih mengalir dalam keadaan seperti itu tetapi saluran penghantaran akan menjadi panas dan tidak akan ada pemindahan kuasa yang berkesan. Oleh itu, penting untuk memantau reaktansi induktif litar. Apakah perbezaan fasa antara bentuk gelombang voltan dan arus untuk litar induktor?
