Для того, щоб добре в'їхати в цю тему, потрібно зрозуміти (хоча б трошки), що таке уявні числа. Коли розповідають про корінь з -1 на математиці, здається, що це повна маячня, але в електротехніці (де уявну одиницю позначають j) все це правда працює!
Коротше, є звичайне опір R. Тупо нагрівальний елемент, нічого цікавого. Струм іде - воно гріється, виділяється енергія у вигляді тепла. Ніяких затримок між струмом і напругою. Ніякої залежності від частоти.
Є конденсатор, дві пластини з зазором між ними, його ємність С. Його опір для змінної напруги -j / ωC. Омега (ω) - це кругова частота = 2 πf; а f - це частота в герцах. Тобто у конденсатора не справжнє опір, а уявне! І воно залежить від частоти, чим вона більша, тим воно менше (для постійного струму воно - нескінченність).
Є індуктивність, скручена дріт. У таку штуку раптово теж відбувається своя магія. Якщо струм йде по спіралі, то виникає магнітне поле, яке раптом починає заважати йти току по спіралі. І формула цього опору така: jωL. Тобто тут навпаки, чим вище частота, тим більше опір (для постійного струму воно - нуль).
Тобто індуктивність і ємність працюють в протилежні сторони один від одного: одне -j / ωC, а інше jωL. І якщо раптом на якийсь частоті ω вони виявляться рівними один одному - це називається "резонанс на цій частоті". Тоді їх загальний опір виявляється рівним 0 або нескінченності, в залежності від того, як вони з'єднані: послідовно або паралельно. На інших частотах з сума буде або в + j, або в -j.
Ну а далі це комплексне опір X складається з нормальним R. І ми будемо отримувати комплексний імпеданс Z. А його модуль | Z | ми можемо порахувати як гіпотенузу в прямокутному трикутнику.
Все це має відношення до електрики, але ми на хвилинку забудемо про це. Згадайте мультфільм «Ну, постривай!», Де Заєць йде приводу, крутить воріт колодязя, піднімає відро, і тут: «Здрастуйте!», - в відрі Вовк. Заєць відпускає воріт, і Вовк їде на відрі вниз. Ось тут ми і зупинимося.
Вовк їде вниз, а не падає. Чому? Тому що воріт біля колодязя - це вісь, яка крутиться в отворах, треться, і чим швидше крутиться, тим сильніше тертя. Ось цей процес схожий на звичайне, так зване активне. електричний опір опір. Якщо вісь ворота не змащували, то опір більше - Вовк поїде в відрі повільніше, а якщо вісь змастили гусячим жиром (Гусь в цій серії, до речі, був.), То опір менше - воріт буде крутитися швидше, і Вовк засвистить по шахті колодязя до самому дну. І вже йому хтось повинен кричати: «Почекай-і-і-і!».
А тепер уявімо, що на ручці ворота повис Заєць. Заважає він обертанню? Звичайно! Поки його тягне вгору ... А потім він разом з цією ручкою опускається вниз, і як би прискорює Вовка. ) Тепер Вовкові їхати вниз набагато веселіше! Виходить знат-нат-нат-ни-ни-ний Атра-кці-кці-он. Ось приблизно те ж саме відбувається і в електроприладах.
Коли струм постійний від батарейки, то це як ковзання Вовка вниз без Зайця. Коли прилад підключений не до батарейці, а до звичайної розетки (там струм змінний і 50 раз в секунду змінює свій напрямок, грубо кажучи, тече то туди, то назад), тоді там є такий, умовно кажучи, такий «заєць», т. е. індуктивність. Електрична енергія то перетворюється в енергію магнітного поля (заєць вгору), то навпаки, енергія магнітного поля витрачається назад на ток в приладі (заєць вниз). Схожий процес відбувається, коли в електричному приладі є ємність. Тоді відбувається то накопичення, то витрачання енергії електричного поля, а не магнітного. І ось такий опір руху (яке проявляється тільки при наявності коливань) називається реактивним. Воно залежить від індуктивності, ємності і частоти, а не просто виражено числом, як активне.
Якщо взяти обидва опору - активний і реактивний - то вони «обидва два» описують поведінку цього приладу найбільш повно: і коли струм постійний, і коли змінний. Ось така комплексна величина, і називається повним електричним опором або електричним опором.