Основни елементи у колу наизменичне струје који имају неку отпорност су R, L и С. Калем код једносмерне струје има отпорност нула. Слика 1. На слици 1. , приказан је калем у колу наизменичне струје. Када струја расте енергија се из генератора преноси у калем (тј. у његово магнетно поље), а када се I смањује енергија се враћа у генератор. У калему се не троши електрична енергија већ само прелази из генератора у калем и обрнуто. (намотај електромотора,трансформатора итд.). Калем је обично комбинација активне и реактивне отпорности. он је намотај бакарне жице чија отпорност обично није занемарљива. У разматрању ћемо узети да је калем идеалан тј. да му је активна отпорност (R) једнака нули. Тренутне вредности струје, напона, флукса и електромоторне силе код калема дате су на слици 2. Слика 2. Ф = L·i ,e = -N ∆Ф/ ∆t , i = Im sinωt ∆Ф/ ∆t - брзина промене флукса кроз један навојак. Знак „–“ означава да индуктивна електромоторна сила има супротан смер од узрока који ју је створио. - Ф расте, е < 0 и супротставља се порасту флукса.
Фазорски дијаграм дат је на слици 3 .
Слика 3. На основу следићих релација. i = Im sinωt Ф = Фm sinωt u = Um sin(ωt-π/2) = Um cosωt e = Em sin(ωt-π/2) = - Em cosωt Напон иде испред струје за π/2 Реактивна отпорност калема Калем се супротставља протицању наизменичне струје и то супротстављање се манифестује индуковањем наизменичне електромоторне силе. Величина која се супротставља протицању струје кроз калем је индуктивна отпорност калема (реактивна). Полазимо од максималне електромоторне силе. Еm = Фm ω = LIm ω Уместо Еm писаћемо Um Um = ω LIm / 2-1/2 Um/ 2-1/2= ω LIm / 2-1/2 Kada se amplituda podeli sa 2-1/2 , добија се ефективна вредност U = ω LI ω L – отпорност , ако упоредимо са Омовим законом XL = ω L XL - induktivna ili reaktivna otpornost kalema. XL = 2 πƒ L = U/I , I = U/ XL Појам реактивне снаге Шрафирана површина на слици 4(6.8. – 157) представља енергију коју генератор и калем размењују. Ова размена енергије окарактерисана је као реактивна снага калема Q, тј. амплитуда тренутне вредности снаге калема. QL = UL I = XL I2 = UL2 / XL (Var) Слика 4. |