KotiblogiOpi perusteet: resistenssi, induktiivinen reaktanssi, kapasitiivinen reaktanssi ja impedanssi
Opi perusteet: resistenssi, induktiivinen reaktanssi, kapasitiivinen reaktanssi ja impedanssi
Sähkötekniikassa esiintyy usein erilaisia fyysisiä määriä, mukaan lukien vastus, induktiivinen reaktanssi, kapasitiivinen reaktanssi ja impedanssi.Piirin havaitaan usein olevan resistiivisiä, induktiivisia ja kapasitiivisia.Tietyissä olosuhteissa piiri voi myös näyttää resonanssitilan.Seuraavassa keskustelussa vertaamme ja vastaamme näiden fyysisten määrien ja piirin integroitumisen suhteen näiden fysikaalisten määrien variaatioita ja keskinäisiä suhteita.
vastus
Sähkön virtaus johtimen läpi kohtaa resistanssin, joka on mitta johtimen vastustus.Suurempi tukkeutuminen johtaa suurempaan resistenssiin, kun taas pienempi tukkeutuminen tuottaa vähemmän resistenssiä.Vaikka kaikilla aineilla on vastus, on olemassa vaihtelevia tasoja, mikä vaikuttaa niiden kykyyn estää sähkövirtaa.Eristimiä käytetään eristämään johtimia ja suojaamaan sähköisiltä iskuilta, koska niiden kyky estää virtaa.Toisaalta suprajohteet osoittavat melkein nollakestävyyttä.
Kirje R: llä on yleensä vastus ja vastus on itse kapellimestarin luontainen ominaisuus, riippumatta ulkoisista tekijöistä.Toisin sanoen, kun vastus on valmistettu, sen vastusarvo asetetaan ja ulkoiset tekijät eivät vaikuta.Tätä kutsutaan vastarintalaki ja ilmaistaan seuraavalla kaavalla:
R = ρl/s
ρ— - vastuksen valmistukseen käytetyn materiaalin resistiivisyys, kansainvälinen yksikkö on ohm · metri (ω · m);
L—— Lankahaavan pituus vastusiksi, kansainvälinen yksikkö on metrejä (m);
S—— Lankahaavan poikkileikkauspinta-ala vastusiksi, kansainvälinen yksikkö on neliömetriä (M²);
R— - resistenssiarvo, kansainvälinen yksikkö on ohm, jota kutsutaan ohmiksi (ω).
Vastuksen vastus on sama sekä AC- että DC -piireissä eikä muutu virtalähteen taajuuden muutosten myötä.
Vastus
AC -piirissä induktorikela vastustaa virtaa induktiivisen reaktanssinsa kautta.Induktiivisen reaktanssin suuruus voidaan laskea käyttämällä seuraavaa kaavaa.
Xl = ωl = 2πfl
XL on induktiivinen reaktanssi ohmien kansainvälisissä yksiköissä (ω);
ω on vuorottelevan virran (AC) kulmataajuus, kansainvälinen yksikkö on rad/s (rad);
F on vaihtovirran taajuus, kansainvälinen yksikkö on Hertz (Hz);
L on induktorikelan induktanssi, kansainvälinen yksikkö on Henry (H).
Induktiivisen reaktanssin koko ei selvästikään riippuu pelkästään omasta kertoimesta (L), vaan myös ulkoisesti käytetystä vuorottelevasta virran kulmataajuudesta (ω) tai taajuudesta (F).
Mitä korkeampi induktorikelan induktanssi L, sitä suurempi induktiivinen reaktanssi XL.
Samoin, mitä korkeampi vaihtovirran kulmataajuus ω tai taajuus F, sitä suurempi induktiivinen reaktanssi XL.Induktorikelalla on ominaisuus antaa matalataajuudet kulkea samalla kun estävät korkeita taajuuksia.
Olettaen, että DC: n taajuus on nolla, induktiivinen reaktanssi on myös nolla ilman tukkeutumista tasavirtaan.
Kapasiteettivastus
AC -piirissä kondensaattorin estävä vaikutus virran virtaukseen on kapasitiivinen reaktanssi.Kapasitiivisen reaktion koko ilmaistaan kaavalla seuraavasti:
XC = 1/（ωc） = 1/（2πfc）
XC on kapasitiivinen reaktanssi ohmissa (ω);
ω on vuorottelevan virran kulmataajuus radiaaneina sekunnissa (rad/s);
F on vaihtovirran taajuus, kansainvälinen yksikkö on Hertz (Hz);
C on kondensaattorin, Faradin kansainvälisen yksikön (F) kansainvälisen yksikön kapasitanssi.
On selvää, että kapasitiivisen resistanssin koko ei liity vain omaan tekijään (c), vaan myös ulkoisen vaihtovirran kulmataajuuteen (ω) tai taajuuteen (f).
Mitä suurempi kondensaattorin kapasitanssi C, sitä pienempi kapasitiivinen reaktanssi XC.
Mitä suurempi vaihtovirran kulmataajuus ω tai taajuus F, sitä pienempi kapasitiivinen reaktanssi XC, sitä pienempi vuorottelevan virran impedanssi, toisin sanoen kondensaattorilla on korkea taajuuskestävyys matalataajuisille ominaisuuksille.
DC -taajuus, jota voimme ajatella nollaan, joten kapasitiivinen impedanssi on ääretön, myös DC: n impedanssi on ääretön, mikä on kondensaattorilla on ominaisuussuuntavirta -AC: n eristys.
Impedanssi
Piirissä, jolla on vastus, induktanssi ja kapasitanssi, vaihtovirta -vastustuskykyä kutsutaan impedanssiksi.Impedanssi kirjoitetaan usein nimellä Z. Kansainvälinen impedanssiyksikkö on ohmi (ω).
Impedanssi koostuu vastustuskyvystä, induktanssista ja kapasitanssista, mutta se ei ole yksinkertainen kolmen lisäys.Tietylle piirille impedanssi ei ole vakio, vaan vaihtelee taajuuden mukaan.
Seuraava kuvaa sarjoja ja rinnakkaisia piirejä, jotka koostuvat vastus-, induktanssista ja kapasitanssista, niiden impedanssin suuruudesta ja piirin luonteesta.
RLC -sarjapiiri
RLC -sarjapiiri
Piiri on esitetty yllä.
Koska R, L ja C ovat sarjoissa, R: n, L: n ja C: n läpi virtaavat virrat ovat samat.
Impedanssi, jännite ja teho liittyvät alla olevaan kolmioon.
Impedanssin, jännitteen ja voiman välinen suhde
Missä Z on RLC-sarjan yhteyden kokonaisimpedanssi, XLC = XL-XC, on induktiivinen ja kapasitiivinen reaktanssi syntetisoitu reaktanssi;U on RLC-sarjan yhteyden kokonaisjännite, ULC = UL-UC, on jännite induktanssissa ja kapasitanssissa syntetisoidussa jännitteessä;S on RLC-sarjan piirin, Volt-Amphere (VA): n kansainvälisen yksikön (VA), ilmeinen voima, qLC = QL-QC on induktanssin Reaktiivinen voima qL on reaktiivinen teho, joka syntetisoitiin reaktiivisella teholla QC kondensaattorilla ja kondensaattorilla jaReaktiivisen voiman kansainvälinen yksikkö käytetään (VAR);P on aktiivinen voima, ja kansainvälinen yksikkö on Watt (W).
Kulma ϕ Z/U/S: n ja R/UR/P: n välillä on tehokerroin kulma.
Kun xlc = xl-xc> 0 tai induktiivinen reaktanssi XL on suurempi kuin kapasitiivinen reaktanssi XC, induktorilla jaettu jännite on suurempi kuin jännite jaettuna kondensaattorilla ja piiri on induktiivinen ja induktiivinen piirikolmio onAlla näkyvät:
Induktiivinen piirikolmio
Kun XLC = XL-XC<0, or the inductive reactance XL is less than the capacitive reactance XC, the voltage divided by the capacitor is greater than the voltage divided by the inductor, and the circuit is capacitive, and the capacitive circuit triangle is shown below:
Kondensaattoripiirin kolmio
Kun xlc = xl-xc = 0 tai induktiivinen impedanssi XL on yhtä suuri kuin kapasitiivinen impedanssi XC, piiri on resistiivinen ja piirissä on sarjan resonanssi, jolloin kokonaisimpedanssi, Z = R, on vähiten impedanssin tilaRLC -sarjapiirille.Tätä pistettä käyttämällä elektronisissa piireissä RLC -sarja tekee tietyn taajuuden ansaan, toisin sanoen tietyn taajuuden läheisyydessä ansaan impedanssi pienimmän taajuuteen ja ohittaa siten signaalin lähellä taajuutta.
Ansaan ominaiskäyrä on esitetty alla, kun f = f0, sarjan resonanssi tapahtuu, z = r, ja impedanssi minimoituu.
Tunnustuslaitteiden tyyliset käyrät
RLC -rinnakkaispiiri
RLC -rinnakkaispiiri
Piiri on esitetty yllä.
Koska R, L ja C on kytketty rinnakkain, R: lle, L: lle ja C: lle levitetyt jännitteet ovat samat kaikki ovat.R: n ja C: n jännite on sama.
Impedanssi, virta ja teho liittyvät alla olevaan kolmioon.
Impedanssin, virran ja voiman välinen suhde
Missä z on RLC-rinnakkaispiirin kokonaisimpedanssi, 1/xlc = 1/xl-1/XC;I on RLC-rinnakkaispiirin, ILC = IL-IC: n kokonaisvirta, induktorin läpi virtaavan virran syntetisoitu virta ja kondensaattorin läpi virtaava virta;S on RLC-rinnakkaispiirin, Volts-Amphere (VA): n kansainvälisen yksikön (VA) ja QLC = QL-QC: n kansainvälinen voima on reaktiivisen tehon reaktiivinen voima induktorissa, QL ja reaktiivisella teholla syntetisoima reaktiivinen teho,Käytetään kondensaattorilla ja kansainvälinen reaktiivisen voiman yksikkö (VAR);P on aktiivinen voima, Wattsin kansainvälinen yksikkö (W).QC Reaktiivisen tehokkuuden syntetisoidun reaktiivisen voiman QC: n kondensaattorin, reaktiivisen voiman kansainvälinen yksikkö käytetään (VAR);P on aktiivinen voima, kansainvälinen yksikkö on Watt (W).
Kulma ϕ välillä (1/z)/i/s ja (1/r)/IR/P on tehokerroin kulma.
Kun 1/XLC = 1/XL-1/XC> 0 tai kun kapasitiivinen reaktanssi XC on suurempi kuin induktiivinen reaktanssi XL, induktorin läpi virtaava virta on suurempi kuin kondensaattorin läpi virtaava virta ja piiri on sähköisestiInduktiivinen, ja induktiivinen piirikolmio on esitetty alla:
Induktiivinen piirikolmio
Kun 1/XLC = 1/XL-1/XC<0, or the inductive reactance XL is greater than the capacitive reactance XC, the current flowing through the capacitor is greater than the current flowing through the inductor, and the circuit is capacitive, and the capacitive circuit triangle is shown below:
Impedanssin, virran ja voiman välinen suhde
Kun xlc = xl-xc = 0 tai induktiivinen impedanssi XL on yhtä suuri kuin kapasitiivinen impedanssi XC, piiri on resistiivinen, piiri tapahtuu rinnakkaisresonanssissa, tällä hetkellä kokonaisimpedanssi Z = R, RLC-rinnakkaispiirilleImpedanssin enimmäistila.Tätä pistettä käyttämällä elektronisissa piireissä RLC on yhdensuuntainen tietyn taajuuden taajuuden valitsimeen, toisin sanoen tietyn taajuuden läheisyydessä taajuuden impedanssin taajuusvalitsin on suurin, paras selektiivisyys signaaleille lähellä taajuutta.
Se kattaa kaiken tässä artikkelissa.Jos sinulla on kysyttävää, voit vapaasti Ota yhteyttä.allelcoelec vastaa sinulle nopeasti.