في الفقرة السابقة تحدثنا عن العلاقة بين المقاومة R والمحاثة L والسعة C وفيما يلي سنناقش بعض المعلومات الإضافية عنها.
أما عن سبب توليد المحاثات والمكثفات لمفاعلات حثية وسعوية في دوائر التيار المتردد، فإن الجوهر يكمن في التغيرات في الجهد والتيار، مما يؤدي إلى تغيرات في الطاقة.
بالنسبة للمحث، عندما يتغير التيار، يتغير مجاله المغناطيسي (طاقته). نعلم جميعًا أنه في الحث الكهرومغناطيسي، يعيق المجال المغناطيسي المُستحث دائمًا تغير المجال المغناطيسي الأصلي، لذا مع زيادة التردد، يتضح تأثير هذا العائق، وهو زيادة المحاثة.
عندما يتغير جهد المكثف، تتغير كمية الشحنة على صفيحة القطب الكهربائي تبعًا لذلك. من الواضح أنه كلما زادت سرعة تغير الجهد، زادت سرعة وحركة الشحنة على صفيحة القطب الكهربائي. حركة الشحنة هي في الواقع التيار. ببساطة، كلما زادت سرعة تغير الجهد، زادت شدة التيار المار عبر المكثف. هذا يعني أن للمكثف نفسه تأثيرًا مانعًا أقل على التيار، مما يعني تناقص المفاعلة السعوية.
باختصار، محاثة المحث تتناسب طرديًا مع التردد، في حين أن سعة المكثف تتناسب عكسيًا مع التردد.
ما هو الفرق بين القدرة والمقاومة للمحثات والمكثفات؟
تستهلك المقاومات طاقةً في كلٍّ من دوائر التيار المستمر والتيار المتردد، وتكون تغيرات الجهد والتيار متزامنة دائمًا. على سبيل المثال، يوضح الشكل التالي منحنيات الجهد والتيار والقدرة للمقاومات في دوائر التيار المتردد. يتضح من الرسم البياني أن قدرة المقاومة كانت دائمًا أكبر من أو تساوي الصفر، ولن تقل عنه، مما يعني أنها كانت تمتص طاقة كهربائية.
في دوائر التيار المتردد، تُسمى القدرة المستهلكة بواسطة المقاومات القدرة المتوسطة أو القدرة الفعالة، ويُرمز لها بالحرف الكبير P. تُمثل القدرة الفعالة خصائص استهلاك الطاقة للمكون فقط. إذا كان أحد المكونات يستهلك طاقة، يُمثل استهلاك الطاقة بالقدرة الفعالة P للإشارة إلى مقدار (أو سرعة) استهلاكه للطاقة.
المكثفات والمحاثات لا تستهلك طاقة، بل تخزنها وتُطلقها فقط. من بينها، تمتص المحاثات الطاقة الكهربائية على شكل مجالات مغناطيسية مُثارة، والتي بدورها تمتصها وتُحوّلها إلى طاقة مجال مغناطيسي، ثم تُطلقها إلى طاقة كهربائية، بشكل مُتكرر. وبالمثل، تمتص المكثفات الطاقة الكهربائية وتُحوّلها إلى طاقة مجال كهربائي، بينما تُطلقها وتُحوّلها إلى طاقة كهربائية.
المحاثة والسعة، وهما عمليتان لامتصاص الطاقة الكهربائية وإطلاقها، لا تستهلكان طاقة، ومن الواضح أنه لا يمكن تمثيلهما بالقدرة الفعالة. بناءً على ذلك، عرّف الفيزيائيون اسمًا جديدًا، وهو القدرة التفاعلية، ويُرمز لها بالحرفين Q وQ.
وقت النشر: ٢١ نوفمبر ٢٠٢٣