Наоборот, чем ниже частота тока, тем индуктивное сопротивление катушки меньше. На преодоление этого противодействия затрачивается часть энергии постоянного тока, которая превращается в тепловую энергию нагревающую проводник. Сопротивления этих проводников постоянному току, найденные по формуле ρl/S будут одинаковы. Вся энергия затрачиваемая источником тока на преодоление емкостного сопротивления превращается в энергию электрического поля конденсатора.
Чисто индуктивное сопротивление отличается от обычного (омического) сопротивления тем, что при прохождении через него переменного тока в нем не происходит потери мощности. Под чисто индуктивным сопротивлением мы понимаем сопротивление, оказываемое переменному току катушкой, проводник которой не обладает вовсе омическим сопротивлением.
Но если это сопротивление невелико по сравнению с индуктивным сопро¬тивлением, то им можно пренебречь. Поэтому индуктивное сопротивление называется реактивным (прежде его неправильно называли безваттным). Чем выше частота переменного тока, тем большую роль играет индуктивность и тем больше будет индуктивное сопротивление данной катушки.
На практике переменная и постоянная составляющие тока присутствуют практически в любой цепи. Это усилители и генераторы, преобразователи в источниках питания. Мы знаем, что на встречу нарастающему току генератора идет ток самоиндукции катушки.
Вся эта часть энергии полностью превращается в энергию магнитного поля катушки. Буква X- означает реактивное сопротивление, а L означает что это реактивное сопротивление является индуктивным. Так как активное сопротивление катушки по условию равно нулю (чисто индуктивное сопротивление), то все напряжение приложенное генератором к катушке идет на преодоление э. д. с. самоиндукции катушки.
Эти сопротивления следует считать соединенными последовательно. Тогда индуктивное сопротивление равно омега умножить на индуктивностью. Единственной причиной вызывающей потери постоянного тока является противодействие материала проводника. Теперь ток самоиндукции будет идти в одном направлении с убывающим током генератора.
Емкостное сопротивление — это противодействие электродвижущей силы заряжаемого конденсатора заряду этого конденсатора. Т.к. согласно закону Ома сила тока прямо пропорциональна напряжению, то для максимальных значений тока и напряжения получим: , где — емкостное сопротивление. Емкостное сопротивление не является характеристикой проводника, т.к. зависит от параметров цепи (частоты). Следовательно, катушка в цепи переменного напряжения создает большее сопротивление, чем в цепи постоянного напряжения.
Между напряжением и силой тока в цепи с конденсатором наблюдается сдвиг фаз на π/2 (), причем ток опережает напряжение. Чем больше емкость конденсатора и частота напряжения, тем меньше емкостное сопротивление и тем больше ток перезарядки. Увеличение сопротивления проводника объясняется тем, что при переменном токе плотность тока не одинакова в различных точках поперечного сечения проводника.
Дополнительные материалы по теме: Емкостное сопротивление.
При одинаковом напряжении на концах элементарных проводников длиной l, расположенных у оси и у поверхности, плотность тока в первых меньше, чем во вторых. При прохождении переменного тока по проводнику внутри него существует переменное магнитное поле, пересекающее проводник.
То же самое будет наблюдаться и в обмотке, включенной в цепь переменного тока, с той лишь разницей, что здесьток непрерывно изменяется как по величине, так и по направлению.
Отсюда следует, что ЭДС самоиндукции, возникающая в обмотке (проводнике), включенной в цепь переменного тока, будет всегда действовать против тока, задерживая его изменения. Любые устройства, служащие для получения, передачи или потребления электроэнергии, обладают сопротивлением. Сопротивление, в общем случае, зависит от материала элемента, его размеров, температуры, частоты тока и измеряется в Омах (Ом). Различают активное (омическое), реактивное и полное сопротивления.
Вот это противодействие тока самоиндукции катушки нарастающему току генератора и называется индуктивным сопротивлением. Т.к. разность фаз между колебаниями тока и напряжения равна π/2, то мощность в цепи равна 0: энергия не расходуется, а происходит обмен энергией между источником напряжения и индуктивной нагрузкой.