Diskuzní fórum Elektro Bastlírny

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.

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.

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

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!"

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

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.

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.

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.

tomlib píše: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.

Tohle ti nemá co vysvětlovat někdo na nějakým fóru, tohle je otázka školy nebo učiliště. Pro skutečný pochopení proč a jak se to děje musíš nejdřív pochopit, jakým způsobem se chová ideální a reálná součástka v obvodu střídavýho proudu. My ti tady můžeme popsat nějaký analogický příklady, ale hlavní vysvětlování je fakt na výukovejch inštitucích. Je to na dlouhý vysvětlování a nejlepší je na to aspoň nějaký hlasový nebo písemný spojení, když už ne video nebo osobní kontakt.

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.

EKKAR píše: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!"

tak nevím, jestli se to šíří z Třebové, na FELu je to taky známo roky. Ale platí to i pro obyčejnou, neideální cívku.

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.

rudolf02 píše:Kondenzátor je o napětí, rozhodující je sinusovka napětí
Ideální cívka - cívka je o proudu, rozhodující je sinusovka proudu.

To je jako debata o slepici a vejci, co bylo dřív.
Napětí a proud jsou u kondenzátoru i u cívky svázány jednoduchými vztahy, jedno bez druhého není (tedy mluvíme-li o střídavém napětí a proudu).
A čistě matematicky by se u kondenzátoru jako prvotní mohl brát spíš proud (napětí je jeho časovým integrálem), zatímco u cívky jako prvotní napětí (proud je jeho časovým integrálem)

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

xsc píše:

EKKAR píše: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!"

tak nevím, jestli se to šíří z Třebové, na FELu je to taky známo roky. Ale platí to i pro obyčejnou, neideální cívku.

Jistě, i na FELu študovali absolventi z Třebovský průmyslovky. On je totiž známej i autor toho pořekadla - byl to tehdejší přednášející elektrotechniky pro už jezdící mašinfíry, kteří se na týhle průmce jako na jediný škole v republice (situace druhá polovina 50.let minulýho století) tehdá učili elektrotechniku, aby zvládali obor "stejnosměrná trakce", potřebnej tenkrát pro elektrifikaci Severozápadní dráhy = Ústí nad Labem (Děčín) - Praha - Kolín - (Nymburk) - Koněpůlky - Česká Třebová - Olomouc - Bohumín. Už to nbyli študenti, byli to třicátníci, fotrové od rodin - a jezdili někdo páry a někdo motory a museli se naučit za 2 roky zrychlenýho kursu obsluhovat "bobinu" alias "nulku E499.0 a někteří následně i "nulkovýho šestikoláka" E669.0 . Můj táta tehdá mezi nima nebyl - on nastupoval až do regulérního prváku na obor stejnosměrná trakce s maturitou od 1.zářijce 1961, ale tahle poučka tam už byla tvrdě zavedená ...