מעגל זרם חילופין

מבוא

במעגלי זרם ישר הכוללים רק נגדים, בכל חיבור אפשרי, יכולנו לחשב את הזרם החשמלי הזורם בכל ענף במעגל ואת המתח החשמלי המתפתח על כל נגד במעגל. לשם כך נעזרנו, למשל, בחוקי קירכהוף.

כשהצגנו את הקבל ולאחר מכן את המשרן ביצענו חישוב של הזרם החשמלי ושל המתח החשמלי במעגלי זרם ישר הכוללים אותם. ברם, חישוב זה היה עבור פרק זמן קצר ומוגבל. למשל, עבור הזרם החשמלי במעגל החישוב תיאר את התנהגות הזרם מיד לאחר העברת המתג למצב הסוגר מעגל חשמלי עם מקור המתח עד לנקודה בזמן בה המעגל מתייצב והזרם מפסיק לזרום (במקרה של קבל) או מגיע לערכו המרבי (במקרה של משרן). אחרי ההתייצבות יכולנו לחזור ולבצע חישוב אחר מיד לאחר העברת המתג למצב הסוגר מעגל חשמלי ללא מקור המתח.

אלו החישובים שבוצעו לגבי הקבל והמשרן במעגל זרם ישר.

במעגל זרם-חילופין הזרם והמתח משנים כיוון בתוך כל מחזור פעולה אחד. לכן, הקבל והמשרן לא יישארו בנקודה יציבה אחת אלא יטענו ויתפרקו לסירוגין כל הזמן, במחזוריות. גם הקבל וגם המשרן משפיעים על הזרם החשמלי במעגל, כל אחד בדרכו הוא. הקבל גורם לירידה בזרם החשמלי בענף בו הוא נמצא והמשרן מצידו מעכב עלייה של הזרם החשמלי בענף בו הוא נמצא.

לכן, כדי לנתח את המתרחש במעגל זרם חילופין הכולל בנוסף להתנגדות חשמלית גם קבל וגם משרן נצטרך להתחשב בהימצאותם ובתרומת השפעתם גם של השניים האחרונים. כדי שנדבר באותה השפה נתרגם את השפעתם של הקבל ושל המשרן על הזרם החשמלי כמו היו שניהם בעלי התנגדות חשמלית. מכיוון שהשפעתם של הקבל וגם של המשרן על הזרם החשמלי משתנה עם הזמן נצפה שגם המונח החדש שיתרגם את נוכחותם להתנגדות חשמלית יהיה פונקציה של הזמן.

על המונח החדש המייצג את ההתנגדות החשמלית של הקבל ושל המשרן במעגל זרם חילופין נלמד בחלק זה.

[לפרק הקודם | לפרק הבא]