τη συμπεριφορά της επαγωγικής, αντίστασης στο Ε.Ρ. Πηνίο στο Ε.Ρ. Στόχος Ο μαθητής να κατανοεί τη συμπεριφορά της επαγωγικής, αντίστασης στο Ε.Ρ.

Πηνίο στο Ε.Ρ. Η ένταση του ρεύματος σ' έναν καταναλωτή εξαρτάται από την εφαρμοζόμενη τάση και από την αντίσταση του καταναλωτή. Όταν η εφαρμοζόμενη τάση είναι συνεχής, η αντίσταση του καταναλωτή είναι ίση με την ωμική του αντίσταση. Όταν η εφαρμοζόμενη τάση είναι εναλλασσόμενη, η αντίσταση του καταναλωτή είναι η αντίσταση εναλλασσόμενου ρεύματος. Η αντίσταση εναλλασσόμενου ρεύματος είναι δυνατό να περιλαμβάνει μια ή περισσότερες από τις ακόλουθες αντιστάσεις: Ωμική αντίσταση: Το εναλλασσόμενο ρεύμα παράγει στην αντίσταση θερμότητα (π.χ. ηλεκτρική θερμάστρα). Επαγωγική αντίσταση: Το εναλλασσόμενο ρεύμα δημιουργεί στην αντίσταση ένα μαγνητικό πεδίο (π.χ. πηνίο). • Χωρητική αντίσταση: Το εναλλασσόμενο ρεύμα δημιουργεί στην αντίσταση ένα ηλεκτρικό πεδίο (π.χ. πυκνωτής).

Ο προσδιορισμός της έντασης του εναλλασσόμενου ρεύματος προϋποθέτει τον υπολογισμό της αντίστασης εναλλασσόμενου ρεύματος του καταναλωτή. Αν στα άκρα ενός ιδανικού πηνίου (δηλαδή χωρίς ωμικές απώλειες) εφαρμοστεί εναλλασσόμενη τάση της μορφής ν = V0 · ημ(ωt + φ0 ) παρατηρούνται τα εξής: α) το ρεύμα που περνάει από το πηνίο L είναι και αυτό εναλλασσόμενο με συχνότητα ίση με τη συχνότητα της τάσης. ν = V0 · ημ(ωt + φ0 ) β) το πηνίο παρουσιάζει αντίσταση που ονομάζεται επαγωγική αντίσταση ΧL και δίνεται από τη σχέση : XL=ωL γ) η τάση προπορεύεται της έντασης του ρεύματος κατά 90°, επομένως η μορφή του ρεύματος είναι με Ι0 = Vo /ωL i= Ι0·ημ(ωt+φ0-90°)

Στο σχήμα φαίνεται κύκλωμα Ε.Ρ. με πηνίο L, και τα εμφανιζόμενα μεγέθη.

Στο σχήμα φαίνεται η διανυσματική παράσταση των εμφανιζόμενων μεγεθών. Προσομοίωση συμπεριφοράς Πηνίου στο Ε.Ρ.

Παρατηρήσεις • Ισχύει ο νόμος του Οhm για τη μέγιστη και την ενεργό τιμή, δηλαδή: V0 = ωL · Ι0 = ΧL · Ι0 και Vεν = ωL · Iεν = ΧL · Iεν Εάν ω = 0 (συνεχές ρεύμα), η επαγωγική αντίσταση είναι ΧL = 0. Επομένως το πηνίο συμπεριφέρεται ως βραχυκύκλωμα στο συνεχές ρεύμα. Αν η συχνότητα γίνει πολύ μεγάλη, η επαγωγική αντίσταση γίνεται επίσης πολύ μεγάλη, με αποτέλεσμα να μην περνά το Ε.Ρ. Τα πηνία αυτά ονομάζονται αποπνικτικά ή στραγγαλιστικά, επειδή αποκόπτουν τις υψηλές συχνότητες.

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ Άσκηση 1 Ένα πηνίο αυτεπαγωγής 2Η συνδέεται σε εναλλασσόμενη τάση ενεργούς τιμής 220V και συχνότητας 50Ηz. Ζητούνται: α) η στιγμιαία τάση β) η επαγωγική αντίσταση γ) το στιγμιαίο ρεύμα και δ) η τιμή του ρεύματος που θα έδειχνε ένα αμπερόμετρο αμελητέας αντίστασης.