Dom Blog~~Naučite osnove: otpor, induktivna reaktancija, kapacitivna reaktancija i impedancija~~

~~na 2023/12/18~~ ~~688~~

Naučite osnove: otpor, induktivna reaktancija, kapacitivna reaktancija i impedancija

U elektrotehnici se često susreću različite fizičke količine, uključujući otpornost, induktivnu reaktanciju, kapacitivnu reaktanciju i impedanciju.Često se opaža krug otporan, induktivan i kapacitivan.U određenim uvjetima, krug također može prikazati rezonantno stanje.U sljedećoj raspravi usporedit ćemo i usporediti varijacije i međusobne veze među tim fizičkim količinama i karakteristikama koje je krug pokazao nakon njihove integracije.

otpornost

Protok električne energije kroz vodič nailazi na otpor, što je mjera protivljenja vodiča.Veća opstrukcija rezultira većom otporom, dok manja opstrukcija daje manju otpornost.Iako sve tvari pokazuju otpornost, postoje različite razine, što utječe na njihovu sposobnost ometanja električne struje.Insulatori se koriste za izoliranje vodiča i zaštitu od električnog udara zbog svoje superiorne sposobnosti blokiranja struje.S druge strane, superprevodnici pokazuju gotovo nula otpora.

Otpornici su obično prikazani slovom R, a otpor je unutarnja karakteristika samog vodiča, neovisno o vanjskim čimbenicima.Drugim riječima, nakon što se proizvede otpornik, njegova vrijednost otpora postavlja se i ne utječu na vanjski čimbenici.To je poznato kao zakon otpora i izražava se sljedećom formulom:

R = ρl/s

ρ—— otpornost materijala koji se koristi za izradu otpornika, međunarodna jedinica je ohm · metar (ω · m);

L—— duljina žice rane u otpornik, međunarodna jedinica je metra (m);

S—— Područje presjeka žice ranjene u otpornik, međunarodna jedinica je kvadratne metra (m²);

R— - vrijednost otpora, međunarodna jedinica je ohm, koja se naziva OHM (ω).

Otpor otpornika isti je i u AC i u DC krugovima i ne mijenja se s promjenama frekvencije napajanja.

Otpornost

U izmjeničnom krugu, zavojnica induktora odupire se struji svojom induktivnom reaktancijom.Jačina induktivne reaktancije može se izračunati pomoću sljedeće formule.

Xl = ωl = 2πfl

XL je induktivna reaktancija, u međunarodnim jedinicama ohma (ω);

ω je kutna frekvencija izmjenične struje (AC), međunarodna jedinica je rad/s (rad);

F je učestalost izmjenične struje, međunarodna jedinica je Hertz (Hz);

L je induktivnost zavojnice induktora, međunarodna jedinica je Henry (h).

Očito, veličina induktivne reaktancije ne ovisi samo o vlastitom koeficijentu (L), već i o vanjsko primijenjenoj kutnoj frekvenciji izmjenične struje (ω) ili frekvenciji (F).

Što je veća induktivnost l zavojnice induktora, veća je induktivna reaktancija xl.

Slično tome, što je veća kutna frekvencija ω ili frekvencija F izmjenične struje, veća je induktivna reaktancija xl.Zavojnica induktora ima karakteristiku dopuštanja niskih frekvencija dok ometaju visoke frekvencije.

Pod pretpostavkom da DC ima učestalost nule, induktivna reaktancija je također nula bez opstrukcije na DC.

Otpor kapaciteta

U izmjeničnom krugu, učinak ometanja kondenzatora na struju protok je kapacitivna reaktancija.Veličina kapacitivne reaktancije izražava formulu kako slijedi:

Xc = 1/（ωc） = 1/（2πfc）

Xc je kapacitivna reaktancija u ohmama (ω);

ω je kutna frekvencija izmjenične struje, u radijanima u sekundi (rad/s);

F je učestalost izmjenične struje, međunarodna jedinica je Hertz (Hz);

C je kapacitet kondenzatora, Međunarodne jedinice za Farad (F).

Očito, veličina kapacitivnog otpora nije povezana samo s vlastitim faktorom (C), već i s kutnom frekvencijom (ω) ili frekvencijom (F) vanjske izmjenične struje.

Što je veći kapacitivnost C kondenzatora, to je manja kapacitivna reaktancija xc.

Što je veća kutna frekvencija ω ili frekvencija F izmjenične struje, manja je kapacitivna reaktancija xc, to je manja impedancija izmjenične struje, to jest, kondenzator ima visoku frekvenciju otpornosti na karakteristike niske frekvencije.

DC frekvencija koju možemo smatrati nulom, tako da je kapacitivna impedancija beskonačna, impedancija DC je također beskonačna, a kondenzator ima karakteristike izolacije izmjenične struje.

Impedancija

U krugu s otporom, induktivnošću i kapacitetom, otpor na izmjeničnu struju naziva se impedancija.Impedancija se često piše kao Z. Međunarodna jedinica impedancije je ohm (ω).

Impedancija se sastoji od otpora, induktivnosti i kapacitivnosti, ali nije jednostavan dodatak ove tri.Za određeni krug impedancija nije konstantna, ali varira od frekvencije.

Sljedeće opisuje serije i paralelne krugove sastavljene od otpora, induktivnosti i kapacitivnosti, veličine njihove impedancije i prirode kruga.

Krug serije RLC

Krug je prikazan gore.

Budući da su R, L i C u nizu, struje koje teče kroz R, L i C iste su i.

Impedancija, napon i snaga povezani su s trokutom prikazanim u nastavku.

Odnos impedancije, napona i snage

Gdje je z ukupna impedancija veze serije RLC, xlc = xl-xc, je induktivna i kapacitivna reaktancija sintetizirana reaktancija;U je ukupni napon priključka serije RLC, ULC = UL-uc, je napon na induktivnoj i kapacitivnosti sintetizirani napon;S je prividna snaga kruga serije RLC, međunarodna jedinica volts-ampera (VA), qlc = ql-qc je reaktivna snaga na induktivnoj ql je reaktivna snaga sintetizirana s reaktivnom snagom qc na kondenzatoru iMeđunarodna jedinica reaktivne moći troši se (var);P je aktivna snaga, a međunarodna jedinica je Watt (W).

Kut ϕ između z/u/s i r/ur/p je kut faktora snage.

Kad je xlc = xl-xc> 0, ili induktivna reaktancija xl veća od kapacitivne reaktancije xc, napon podijeljen s induktorom je veći od napona podijeljenog s kondenzatorom, a krug je induktivan, a trokut induktivnog kruga jeprikazano dolje:

Induktivni krug

Kada je 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:

Trokut kruga kondenzatora

Kad je xlc = xl-xc = 0, ili induktivna impedancija xl jednaka kapacitivnoj impedanciji xc, krug je otporan i krug podvrgava serijskoj rezonanci, u kojem je trenutku ukupna impedancija, z = r, stanje najmanje impedanceZa krug serije RLC.Koristeći ovu točku, u elektroničkim krugovima, serija RLC radi određenu zamku frekvencije, to jest, u blizini određene frekvencije, impedancija zamke na frekvenciju najmanjeg i tako zaobići signal u blizini frekvencije.

Karakteristična krivulja zamke prikazana je u nastavku, kada se dogodi F = F0, serija rezonanca, z = r, a impedancija je minimizirana.

Karakteristične krivulje zamki

RLC Paralelni krug

Krug je prikazan gore.

Budući da su R, L i C spojeni paralelno, naponi primijenjeni na R, L i C su isti svi u.Napon R, L i C je isti.

Impedancija, struja i snaga povezani su s trokutom prikazanim u nastavku.

Odnos impedancije, struje i moći

Gdje je z ukupna impedancija RLC paralelnog kruga, 1/xlc = 1/xl-1/xc;I je ukupna struja paralelnog kruga RLC, ILC = IL-IC, struja sintetizirana strujom koja teče kroz induktor i struju koja teče kroz kondenzator;S je prividna snaga RLC paralelnog kruga, međunarodne jedinice volts-ampera (VA), a qlc = ql-qc reaktivna snaga reaktivne snage na induktoru, QL i reaktivna snaga sintetizirana reaktivnom snagomNa kondenzatoru i međunarodnoj jedinici reaktivne moći troši se (var);P je aktivna snaga, međunarodna jedinica Watts (W).QC Reaktivna snaga sintetizirana iz QC reaktivne snage na kondenzatoru, utrošena je međunarodna jedinica reaktivne snage (var);P je aktivna snaga, međunarodna jedinica je Watt (W).

Kut ϕ između (1/z)/i/s i (1/r)/ir/p je kut faktora snage.

Kada je 1/xlc = 1/xl-1/xc> 0, ili kada je kapacitivna reaktancija xc veća od induktivne reaktancije xl, struja koja teče kroz induktor veća je od struje koja teče kroz kondenzator, a krug je električnoInduktivni, a trokut induktivnog kruga prikazan je u nastavku:

Induktivni krug

Kada je 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:

Odnos impedancije, struje i moći

Kad je xlc = xl-xc = 0, ili induktivna impedancija xl jednaka kapacitivnoj impedanciji xc, krug je otporan, krug se pojavljuje u paralelnoj rezonanci, u ovom trenutku ukupna impedancija z = r, za RLC paralelni krugimpedancija maksimalno stanje.Koristeći ovu točku, u elektroničkim krugovima, RLC paralelno radi određenog selektora frekvencije frekvencije, to jest, u blizini određene frekvencije, frekvencijski selektor frekvencijske impedancije najveći je, najbolja selektivnost za signale u blizini frekvencije.

To pokriva sve u ovom članku.Ako imate bilo kakvih pitanja, slobodno kontaktirajte nas.allelcoelec će vam odmah odgovoriti.

O nama

ALLELCO LIMITED

Allelco je međunarodno poznat na jednom mjestu Distributer hibridnih elektroničkih komponenti za nabavu, opredijeljen za pružanje sveobuhvatnih usluga nabave i lanca opskrbe za globalnu elektroničku industriju proizvodnje i distribucije, uključujući globalne TOP 500 OEM tvornice i neovisne posrednike.
Čitaj više