Bereken impedansie

Die impedansie is die weerstand van `n stroombaan teen `n verandering in elektriese stroom (wisselstroom). Dit word in ohm gemeet. Om impedansie te bereken moet jy die waarde van alle weerstande en die impedansie van alle spoele en kapasitors ken, wat die stroom in verskillende grade weerstaan, afhangende van hoe die stroom verander. Jy kan impedansie met `n eenvoudige wiskundige formule bereken.

Formuleblad

  1. Impedansie Z = R of Xlof XC(slegs indien teenwoordig)
  2. Impedansie in reeks Z = √(R + X) (indien beide R en `n tipe X teenwoordig is)
  3. Impedansie in reeks Z = √(R + (|Xl - XC|)) (as R, Xl en XC is almal teenwoordig)
  4. Impedansie in elke kring = R + jX (j is die denkbeeldige getal √(-1))
  5. Weerstand R = ΔV / I
  6. Induktiewe reaktansie Xl = 2πƒL = ωL
  7. Kapasitiewe reaktansie XC =/ 2πƒC =/ C

Trappe

Deel 1 van 2: Berekening van die weerstandsreaktansie

Prent getiteld Bereken Impedansie Stap 1
1. Definieer impedansie. Impedansie word voorgestel deur die simbool Z en gemeet in Ohms (Ω). Jy kan die impedansie van enige elektroniese stroombaan of komponent meet. Die resultaat dui aan tot watter mate die stroombaan weerstand bied teen die vloei van elektrone (elektriese stroom). Daar is twee verskillende effekte wat die stroom vertraag, wat albei bydra tot die impedansie:
  • Weerstand (R) is die vertraging van stroom as gevolg van die effekte van die materiaal en die vorm van die komponent. Hierdie effek is die grootste in weerstande, maar alle dele het ten minste `n mate van weerstand.
  • Reaktansie (impedansie) (X) is die vertraging van stroom as gevolg van elektriese en magnetiese velde wat veranderinge in stroom of spanning teenstaan. Dit is die belangrikste vir kapasitors en te spoel.
Prent getiteld Bereken Impedansie Stap 2
2. Weet wat weerstand is. Weerstand is `n fundamentele konsep in die studie van elektrisiteit. Jy sal dit die meeste vind by die Ohm se wet: ΔV = I * R. Met hierdie vergelyking kan jy elk van hierdie waardes bereken as jy die ander twee ken. Skryf byvoorbeeld die formule as om die weerstand te bereken R = ΔV / I. Jy kan ook die weerstand te meet met behulp van `n multimeter.
  • ΔV is die spanning, gemeet in volt (V). Dit staan ​​ook bekend as die potensiaalverskil.
  • I is die stroom, gemeet in ampère (A).
  • R is die weerstand, gemeet in ohm (Ω).
  • Prent getiteld Bereken Impedansie Stap 3
    3. Weet watter tipe reaktansie om te bereken. Reaktansie vind slegs in AC (wisselstroom) stroombane plaas. Soos weerstand word dit gemeet in ohm (Ω). Daar is twee tipes reaktansie wat in verskillende elektriese dele voorkom:
  • Induktiewe reaktansie Xl word vervaardig deur spoele, ook genoem `n induktor of reaktor. Hierdie komponente skep `n magnetiese veld wat die veranderinge in rigting in `n WS-kring teëwerk. Hoe vinniger die rigting verander, hoe groter is die induktiewe reaktansie.
  • Kapasitiewe reaktansie XC word vervaardig deur kapasitors, wat `n elektriese lading stoor. Soos die rigting van die stroom in `n WS-stroombaan verander, laai en ontlaai die kapasitor herhaaldelik. Hoe meer tyd die kapasitor het om te laai, hoe meer weerstaan ​​dit die stroom. Daarom, hoe vinniger die rigting verander, hoe laer is die kapasitiewe reaktansie.
  • Prent getiteld Bereken Impedansie Stap 4
    4. Bereken die induktiewe reaktansie. Soos hierbo beskryf, neem die induktiewe reaktansie toe met die tempo van verandering in die rigting van die stroom of die frekwensie van die baan. Hierdie frekwensie word deur die simbool ƒ voorgestel en word gemeet in Hertz (Hz). Die volledige formule vir die berekening van induktiewe reaktansie is Xl = 2πƒL, waar L de induktansie is (induktiewe reaktansie), gemeet in Henry (H).
  • Die induktansie L hang af van die eienskappe van die spoel, soos die aantal windings. Dit is ook moontlik om die induktansie indirek te meet.
  • As jy vertroud is met die eenheidsirkel, stel jou `n WS-stroom binne hierdie sirkel voor, waar een volle omwenteling van 2π radiale een siklus is. As jy dit vermenigvuldig met ƒ, gemeet in Hertz (eenhede per sekonde), kry jy `n resultaat in radiale per sekonde. Dit is die hoeksnelheid van die stroombaan, en kan geskryf word as die kleinletter omega ω. Jy sal die formule vir induktiewe reaktansie teëkom wat as X geskryf isl=ωL
  • Prent getiteld Bereken Impedansie Stap 5
    5. Bereken die kapasitiewe reaktansie. Hierdie formule is soortgelyk aan die formule vir induktiewe reaktansie, behalwe daardie kapasitiewe reaktansie andersom is eweredig aan die frekwensie. Kapasitiewe reaktansie XC =/ 2πƒC. C is die kapasitansie (kapasitiewe reaktansie) van die kapasitor, gemeet in Farad (F).
  • Jy kan die kapasitansie meet met `n multimeter en `n paar eenvoudige berekeninge.
  • Soos hierbo verduidelik, kan dit geskryf word as/ C.
  • Deel 2 van 2: Totale impedansieberekening

    Prent getiteld Bereken Impedansie Stap 6
    1. Voeg weerstande in dieselfde stroombaan by. Totale impedansie is maklik om te bereken as die stroombaan verskeie weerstande het, maar geen induktore of kapasitors nie. Meet eers die weerstand oor elke weerstand (of enige komponent met weerstand), of kyk na die stroombaan vir die benoemde weerstand in ohm (Ω). Kombineer hierdie soos die dele aan mekaar verbind word:
    • Weerstande in serie (een na die ander langs `n draad verbind) kan saamgevoeg word. Die totale weerstand R = R1 + R2 + R3...
    • Weerstande in parallel (elk op `n ander draad wat aan dieselfde stroombaan gekoppel is) word bygevoeg as hul wederkerige waardes. Vir die totale weerstand R, los die volgende vergelyking op: /R =/ R1 +/ R2 +/ R3 ...
    Prent getiteld Bereken Impedansie Stap 7
    2. Voeg soortgelyke reaktansiewaardes binne dieselfde stroombaan bymekaar. As daar slegs induktore in die stroombaan of slegs kapasitors is, dan is die totale impedansie dieselfde as die totale reaktansie. Bereken soos volg:
  • Spole in serie: Xtotaal = XL1 + XL2 + ...
  • Reeks kapasitors: Ctotaal = XC1 + XC2 + ...
  • Spole in parallel: Xtotaal = 1 / (1/XL1 + 1/XL2 ...)
  • Parallel kapasitors: Ctotaal = 1 / (1/XC1 + 1/XC2 ...)
  • Prent getiteld Bereken Impedansie Stap 8
    3. Trek induktiewe en kapasitiewe reaktansie af vir die totale reaktansie. Omdat een van hierdie effekte toeneem namate die ander afneem, is hulle geneig om mekaar uit te kanselleer. Om die totale effek te vind, trek die kleiner een van die groter een af.
  • Jy kry dieselfde resultaat met die formule Xtotaal = |XC - Xl|
  • Prent getiteld Bereken Impedansie Stap 9
    4. Bereken die impedansie van die weerstand en reaktansie in `n seriestroombaan. Jy kan dit net bymekaar voeg, want die twee waardes "uit fase wees." Dit beteken dat beide waardes oor tyd verander as deel van die AC-siklus, maar op verskillende tye `n hoogtepunt bereik. Gelukkig, as alle komponente in serie verbind is (bv. as daar net een draad is), gebruik die volgende eenvoudige formule: Z = √(R + X).
  • Die wiskunde agter hierdie formule behels die gebruik van "fasors", maar kan ook bekend wees van meetkunde. Dit blyk dat ons die twee komponente R en X kan voorstel as die bene van `n reghoekige driehoek, met impedansie Z as die skuinssy.
  • Prent getiteld Bereken Impedansie Stap 10
    5. Bereken die impedansie van die weerstand en reaktansie in `n parallelle stroombaan. Dit is eintlik die algemene manier om impedansie uit te druk, maar dit vereis `n begrip van komplekse getalle. Dit is die enigste manier om die totale impedansie van `n parallelle stroombaan te bereken, wat beide weerstand en reaktansie insluit.
  • Z = R + jX, waar j die denkbeeldige komponent is: √(-1). Gebruik j in plaas van i om verwarring met die hoofletter I vir stroom te vermy.
  • Jy kan nie die twee getalle kombineer nie. Impedansie kan byvoorbeeld uitgedruk word as 60 + j120 Ω.
  • As jy twee van hierdie stroombane in serie gekoppel het, kan jy die werklike en denkbeeldige komponente apart byvoeg. Byvoorbeeld, is Z1 = 60 Ω + j120 Ω in serie verbind met `n weerstand met Z2 = 20 Ω, dan Ztotaal = 80 + j120 Ω.
  • Wenke

    • Die totale impedansie (weerstand en reaktansie) kan ook as `n komplekse getal uitgedruk word

    Оцените, пожалуйста статью