Я постараюсь попроще, без дифференциальных и интегральных формул.
Как мы выяснили ранее, при протекании постоянного тока через катушку, она за счёт самоиндукции оказывает сопротивление изменяющемуся току, и не оказывает почти никакого сопротивления неизменному току. Такое сопротивление называют РЕАКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ. То есть это сопротивление является реакцией на изменение величины тока. В противоположность к реактивному сопротивлению, обычное сопротивление, например, у резистора, называется иногда АКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ. Реактивное сопротивление так же измеряется в Омах. В формулах для катушек индуктивности оно часто представляется в виде XL .
Реактивное сопротивление для постоянного тока равно нулю, когда этот ток неизменный и увеличивается тем больше, скорость изменения тока и его величина так же зависит от величины индуктивности катушки. Чем больше индуктивность, тем пропорционально больше будет реактивное сопротивление.
В случае переменного тока через катушку, если напряжение имеет синусоидальную форму, скорость изменения тока как правило постоянная, она всегда есть и она всегда одинакова (если сопротивление в нагрузке не меняется). В таком случае, катушка оказывает такому току неизменное по значению реактивное сопротивление, значение этого сопротивление будет зависеть только от частоты переменного тока (по сути, чем выше частота, тем выше скорость изменения тока) и индуктивности катушки. Чем выше частота переменного тока, тем большее сопротивление ему оказывает одна и та же катушка с неизменной индуктивностью. Если вспомните, то для конденсаторов наоборот, чем выше частота переменного тока, тем меньшее сопротивление при одной и той же ёмкости, оказывает конденсатор этому току. СТОП! А какое это сопротивление в таком случае у конденсатора для переменного тока, активное или реактивное? Сопротивление конденсатора переменному току, тоже называют реактивным сопротивлением, только ЕМКОСТНЫМ РЕАКТИВНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ. Его измеряют так же в Омах и в формулах обозначают XC . Соответственно, реактивное сопротивление катушки правильно называть ИНДУКТИВНОЕ РЕАКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ. Итак, XL для неизменного тока равно нулю, а XC для постоянного тока стремится наоборот к бесконечности. XL с повышением частоты переменного тока увеличивается, а XC наоборот уменьшается. То есть в конденсаторах и катушках поведение токов как бы противоположное, хотя физические процессы конечно в них никак не похожи и не обратные друг другу. Такое противоположное для переменного тока поведение конденсаторов и катушек было подмечено и их умудрились сдружить в так называемых резонансных контурах, на основе которых строят так называемые частотные фильтры, пропускающие или не пропускающие через себя переменные токи с определёнными частотами, но об этом как-нибудь позже, когда это понадобится.
Переменное напряжение не изменяется резкими скачками, поэтому при пропускании такого тока через катушку индуктивности в нормальных обстоятельствах, не возникает больших скачков ЭДС самоиндукции, однако в момент выключения, может случиться так, что текущий положительный или отрицательный полупериод напряжения резко прерывается. Например, когда выдёргивают утюг из розетки, нагреватель которого это спираль, пусть и без сердечника, вы не увидите искры только если удачно выключите этот утюг в момент, когда величина разности потенциалов между выводами L и N близка к значению 0 V. Можно увидеть такие искры и при выключении других мощных устройств, в составе которых, если разобраться, всегда найдётся катушка индуктивности. Например, это электроплита, или пылесос (здесь электродвигатель имеет катушки). Конечно же, искры и даже пламя можно увидеть и если розетка не является исправной. Например, разболтаны контакты в розетке, обрыв провода в шнуре подключения, слишком мощная нагрузка и так далее.
Важно понимать, что если какой-то аппарат предназначен для подключения в розетку, то есть предназначен для переменного тока, то при подключении его к источнику постоянного напряжения, величина которого вроде бы даже соответствует среднедействующей величине напряжения в розетке, а именно 220 V, этот аппарат не просто откажется работать, но может вызвать практически короткое замыкание для источника постоянного напряжения. Это происходит от того, что индуктивная нагрузка, например, спираль утюга, для постоянного напряжения оказывает пониженное сопротивление, так как катушка будет иметь только активное сопротивление, а реактивное будет равно нулю, и , утюг-то ещё ладно, там всё-таки спираль намотана проволокой с повышенным активным сопротивлением, а если на входе аппаратуры установлен трансформатор, который состоит из катушек медного провода (древний телевизор или Hi-Fi усилитель звука), то такая аппаратура непременно вызовет КЗ - короткое замыкание, срабатывание автоматического выключателя в электрощитке или перегорание предохранителей в самом аппарате!
Если понравилось, ставьте лайки, подписывайтесь! Мой email для связи anastasialoposova@yandex.ru