Naučite se osnov: odpornost, induktivna reaktanca, kapacitivna reaktanca in impedanca
V elektrotehniki se pogosto srečujejo z različnimi fizičnimi količinami, vključno z upornostjo, induktivno reaktanco, kapacitivno reaktanco in impedanco.Pogosto opazimo, da je vezje uporovno, induktivno in kapacitivno.Pod določenimi pogoji lahko vezje prikaže tudi resonančno stanje.V naslednji razpravi bomo primerjali in primerjali različice in medsebojne povezave med temi fizičnimi količinami in značilnostimi, ki jih ima vezje ob njihovi integraciji.
odpor
Pretok električne energije skozi prevodnik naleti na odpor, kar je merilo nasprotovanja dirigenta.Večja ovira ima večjo odpornost, manjša ovira pa manj odpornosti.Medtem ko imajo vse snovi odpornost, obstajajo različne ravni, kar vpliva na njihovo sposobnost oviranja električnega toka.Izolatorji se uporabljajo za izolacijo vodnikov in zaščito pred električnim udarcem zaradi svoje vrhunske sposobnosti blokiranja toka.Po drugi strani imajo superprevodniki skoraj nič odpornosti.
Upori so običajno prikazani s črko R, upor pa je bistvena značilnost samega vodnika, neodvisno od zunanjih dejavnikov.Z drugimi besedami, ko je upor izdelan, se nastavi njegova odpornost in zunanji dejavniki ne vplivajo.To je znano kot zakon upora in se izraža z naslednjo formulo:
R = ρl/s
ρ— - upornost materiala, ki se uporablja za izdelavo upora, je mednarodna enota ohm · meter (ω · m);
L - - dolžina žice se rane v upor, mednarodna enota je metri (m);
S--Prečni prerez žice se nanese v upor, mednarodna enota je kvadratna metra (m²);
R— - Vrednost, ki se nahaja, je mednarodna enota Ohm, imenovana Ohm (ω).
Upor upora je enak v AC in DC vezjih in se ne spreminja s spremembami frekvence napajanja.
Odpor
V izmeničnem vezju se induktorska tuljava upira toku s svojo induktivno reaktanco.Obseg induktivne reaktance je mogoče izračunati z naslednjo formulo.
Xl = ωl = 2πfl
XL je induktivna reakcija v mednarodnih enotah ohmov (ω);
ω je kotna frekvenca izmeničnega toka (AC), mednarodna enota je RAD/S (RAD);
f je pogostost izmeničnega toka, mednarodna enota je Hertz (HZ);
L je induktivnost induktorske tuljave, mednarodna enota je Henry (H).
Očitno je velikost induktivne reaktance odvisna samo od lastnega koeficienta (L), ampak tudi od zunanje uporabljene kotne frekvence izmenične toka (ω) ali frekvence (F).
Večja kot je induktivnost l induktorske tuljave, večja je induktivna reaktanca XL.
Podobno kot je višja kotna frekvenca ω ali frekvenca F izmeničnega toka, višja je induktivna reaktanca XL.Induktorska tuljava ima značilnost, da omogoča prehod nizkih frekvenc, hkrati pa ovira visoke frekvence.
Ob predpostavki, da ima DC frekvenco nič, je induktivna reaktanca tudi nič, brez ovire do DC.
Odpornost proti zmogljivosti
V izmeničnem vezju je vpliv na kondenzator na tok tok kapacitivna reaktanca.Velikost kapacitivne reaktance se izraža s formulo na naslednji način:
Xc = 1/（ωc） = 1/（2πfc）
XC je kapacitivna reaktanca v Ohmi (ω);
ω je kotna frekvenca izmeničnega toka v radianih na sekundo (rad/s);
f je pogostost izmeničnega toka, mednarodna enota je Hertz (HZ);
C je kapacitivnost kondenzatorja, mednarodne enote za Farad (F).
Očitno velikost kapacitivnega upora ni povezana le z lastnim faktorjem (C), ampak tudi z kotno frekvenco (ω) ali frekvenco (F) zunanjega AC toka.
Večja kot je kapacitivnost C kondenzatorja, manjša je kapacitivna reaktanca xc.
Večja kot je kotna frekvenca ω ali frekvenca F izmeničnega toka, manjša je kapacitivna reaktanca XC, manjša je impedanca izmeničnega toka, to je, da ima kondenzator visokofrekvenčno upornost na nizkofrekvenčne značilnosti.
DC frekvenca, ki jo lahko mislimo kot nič, zato je kapacitivna impedanca neskončna, impedanca DC je tudi neskončna, kar je kondenzator značilnosti izolacije neposrednega toka AC.
Impedanca
V vezju z uporom, induktivnostjo in kapacitivnostjo se upor na izmenični tok imenuje impedanca.Impedanca je pogosto napisana kot Z. Mednarodna enota impedance je OHM (ω).
Impedanca je sestavljena iz upora, induktivnosti in kapacitivnosti, vendar ni preprost dodatek treh.Za dano vezje impedanca ni konstantna, vendar se razlikuje glede na frekvenco.
Naslednje opisuje serije in vzporedna vezja, sestavljena iz upora, induktivnosti in kapacitivnosti, obsega njihove impedance in narave vezja.
Vezje serije RLC
Vezje serije RLC
Vezje je prikazano zgoraj.
Ker so R, L in C v seriji, so tokovi, ki tečejo skozi R, L in C, enaki.
Impedanca, napetost in moč so povezani s spodnjim trikotnikom.
Razmerje med impedanco, napetostjo in močjo
Kadar je Z skupna impedanca povezave serije RLC, XLC = XL-XC, je induktivna in kapacitivna reaktanca sintetizirana reaktanca;U je skupna napetost povezave serije RLC, ULC = UL-UC, napetost na induktivnosti in kapacitivnosti sintetizirane napetosti;S je navidezna moč vezja serije RLC, mednarodna enota Volts-Ampere (VA), QLC = QL-QC je reaktivna moč na induktivnosti QL je reaktivna moč, sintetizirana z reaktivno močjo QC na kondenzatorju in inMednarodna enota reaktivne moči se porabi (var);P je aktivna moč, mednarodna enota pa WATT (W).
Kot ϕ med z/u/s in r/ur/p je kot faktorja moči.
Ko je xlc = xl-xc> 0 ali induktivna reaktanca XL večja od kapacitivne reaktance XC, je napetost, deljena z induktorjemPrikazano spodaj:
Induktivni trikotnik vezja
Ko 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:
Trikotnik vezja kondenzatorja
Ko je xlc = xl-xc = 0 ali induktivna impedanca XL enaka kapacitivni impedanci XC, je vezje uporovno in vezje se podvrže resonanci serije, na kateri točko skupna impedanca, z = r, stanje najmanj impedanceZa vezje serije RLC.S to točko v elektronskih vezjih serija RLC naredi določeno frekvenčno past, to je v bližini določene frekvence impedanca past do frekvence najmanjšega in s tem zaokroži signal v bližini frekvence.
Karakteristična krivulja past je prikazana spodaj, ko se pojavi f = f0, serijska resonanca, z = r, in impedanca je zmanjšana.
Značilne krivulje pasti
RLC vzporedno vezje
RLC vzporedno vezje
Vezje je prikazano zgoraj.
Ker so R, L in C priključeni vzporedno, so napetosti, uporabljene na R, L in C, enake vsi U.Napetost R, L in C je enaka.
Impedanca, tok in moč so povezani s spodnjim trikotnikom.
Razmerje med impedanco, tokom in močjo
Kjer je Z skupna impedanca vzporednega vezja RLC, 1/XLC = 1/XL-1/XC;I je skupni tok vzporednega vezja RLC, ILC = IL-IC, tok, ki ga sintetizira tok, ki teče skozi induktor, in tok, ki teče skozi kondenzator;S je navidezna moč vzporednega vezja RLC, mednarodna enota Volts-Ampere (VA) in QLC = QL-QC je reaktivna moč reaktivne moči na induktorju, QL in reaktivni moči, sintetizirani z reaktivno močjona kondenzatorju in mednarodni enoti reaktivne moči porabimo (var);P je aktivna moč, mednarodna enota Watts (W).QC Reaktivna moč, sintetizirana iz reaktivne moči QC na kondenzatorju, se porabi mednarodna enota reaktivne moči (var);P je aktivna moč, mednarodna enota je WATT (W).
Kot ϕ med (1/z)/i/s in (1/r)/ir/p je kot faktorja moči.
Ko 1/xlc = 1/xl-1/xc> 0 ali kadar je kapacitivna reaktanca XC večja od induktivne reaktance XL, je tok, ki teče skozi induktor, večji od toka, ki teče skozi kondenzator, in vezje je električnoinduktivni in induktivni trikotnik vezja je prikazan spodaj:
Induktivni trikotnik vezja
Ko 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:
Razmerje med impedanco, tokom in močjo
Ko je xlc = xl-xc = 0 ali induktivna impedanca XL enaka kapacitivni impedanci XC, je vezje uporovno, vezje se v tem času pojavi v vzporedni resonanci, skupna impedanca z = r, za vzporedno vezje RLCimpedanca največja država.Z uporabo te točke v elektronskih vezjih je RLC vzporedno, da opravi določen frekvenčni izbirnik frekvence, torej v bližini določene frekvence je frekvenčni izbirnik frekvenčne impedance največji, najboljša selektivnost za signale v bližini frekvence.
To zajema vse v tem članku.Če imate kakršna koli vprašanja, vas prosimo kontaktirajte nas.allelcoelec vam bo takoj odgovoril.