Импеданс - айнымалы токқа қарсылықтың өлшемі. Құрылғы - Ом. Кедергілерді есептеу үшін токтың өзгеруіне байланысты әр түрлі кедергіге кедергі келтіретін барлық индукторлар мен конденсаторлардың кедергілерінің қосындысын білу қажет. Қарсылықты қарапайым математикалық формуланың көмегімен есептеуге болады.
Формуланың қысқаша мазмұны
- Z = R немесе X кедергісіL немесе XC (егер біреу ғана белгілі болса)
- Кедергілер қатар Z = (R2 + X2) (егер R және X бірі белгілі болса)
- Кедергілер қатар Z = (R2 + (| XL - XC|)2) (егер R, X болсаL, және XC толық белгілі)
- Кедергілер барлық желілерде = R + jX (j-бұл ойдан шығарылған сан (-1))
- Қарсылық R = I / V
- Индуктивті реактивтілік XL = 2πƒL = L
- Сыйымдылық реактивтілігі XC = 1 / 2πƒL = 1 / L
Қадам
2 бөліктің 1 бөлігі: Қарсылық пен реактивтілікті есептеу
Импеданс есептеу 1 -қадам Қадам 1. Импеданс анықтамасы
Кедергі Z символымен белгіленеді және Ом (Ω) бірліктеріне ие. Кез келген тізбектің немесе электрлік компоненттің кедергісін өлшеуге болады. Өлшеу нәтижелері сізге электрондардың (токтың) ағынын қаншалықты бөгеп тұрғанын көрсетеді. Ток жылдамдығын баяулататын екі ерекше әсер бар, екеуі де кедергіге ықпал етеді:
- Қарсылық (R) немесе қарсылық - бұл компоненттің материалы мен формасынан туындаған токтың баяулауы. Бұл әсер резисторларда ең жақсы, бірақ барлық компоненттер кем дегенде біршама қарсылыққа ие болуы керек.
- Реактивтілік (X) - токтың немесе кернеудің өзгеруіне қарсы тұратын электр және магнит өрістерінің әсерінен токтың баяулауы. Бұл әсер конденсаторлар мен индукторлар үшін аса маңызды.
Кедергілерді есептеу 2 -қадам Қадам 2. Қарсылықты қайта қарау
Қарсылық - электротехника саласындағы негізгі түсінік. Мұны Ом заңынан көруге болады: V = I * R. Бұл теңдеу үш айнымалының кем дегенде екеуін білсеңіз, осы айнымалылардың мәндерін есептеуге мүмкіндік береді. Мысалы, қарсылықты есептеу үшін формуланы келесі түрде жазыңыз R = I / V. Сонымен қатар мультиметрмен қарсылықты оңай есептеуге болады.
- V - кернеу, бірлік - вольт (V). Бұл айнымалыны потенциалдар айырмасы деп те атайды.
- Мен - ток, бірлік - ампер (А).
- R - қарсылық, бірлік - Ом (Ω).
Импеданс есептеу 3 -қадам Қадам 3. Есептеу үшін реактивтіліктің түрін анықтаңыз
Реактивтілік тек айнымалы ток тізбектерінде болады. Қарсылық сияқты, реактивтіліктің Ом (Ω) бірліктері бар. Әр түрлі электрлік компоненттерде реактивтіліктің екі түрі бар:
- Индуктивті реактивтілік XL катушка немесе реактор деп аталатын индуктор шығарады. Бұл компоненттер айнымалы ток тізбегіндегі бағыттың өзгеруіне қарсы тұратын магнит өрісін шығарады. Бағыттың өзгеруі неғұрлым тез болса, индуктивті реактивтіліктің мәні соғұрлым жоғары болады.
- Сыйымдылық реактивтілігі XC Электр зарядын сақтайтын конденсатор арқылы шығарылады. Айнымалы ток тізбегіндегі ток ағыны бағытын өзгерткенде, конденсатор бірнеше рет зарядталып, разрядталады. Конденсатор неғұрлым ұзақ зарядталса, соғұрлым конденсатор токқа қарсы тұрады. Сондықтан бағыттың өзгеруі неғұрлым тез жүрсе, нәтижесінде сыйымдылық реактивтіліктің мәні төмен болады.
Кедергілерді есептеңіз 4 -қадам Қадам 4. Индуктивті реактивтілікті есептеңіз
Жоғарыда сипатталғандай, индуктивті реактивтілік токтың немесе тізбектің жиілігінің өзгеру жылдамдығымен артады. Бұл жиілік символмен белгіленеді және Герц (Гц) бірліктеріне ие. Индуктивті реактивтілікті есептеудің толық формуласы XL = 2πƒL, мұнда L - Генри (Н) бірліктерімен индуктивтілік.
- L индуктивтілігі катушкалар саны сияқты қолданылатын индуктордың сипаттамаларына байланысты. Сіз индуктивтілікті тікелей өлшей аласыз.
- Егер сіз бірлік шеңберді танитын болсаңыз, шеңбермен көрсетілген айнымалы токты және бір циклды білдіретін 2π радианның бір толық айналуын елестетіңіз. Сіз оны Герцке көбейткенде (секундына бірлік), нәтижені секундына радианмен аласыз. Бұл тізбектің бұрыштық жылдамдығы және оны кіші әріппен Омега түрінде жазуға болады. Индуктивті реактивтіліктің формуласын X -ге жазуға боладыL= ωL
Кедергілерді есептеңіз 5 -қадам Қадам 5. Сыйымдылық реактивтілігін есептеңіз
Бұл формула индуктивті реактивтілікті табу формуласына ұқсас, бірақ сыйымдылық реактивтілік жиілікке кері пропорционал. Сыйымдылық реактивтілігі XC = 1 / 2πƒC. C - конденсатордың сыйымдылық мәні, Фарадс (F).
- Сыйымдылықты мультиметр мен кейбір негізгі есептеулер көмегімен өлшеуге болады.
- Жоғарыда айтылғандай, бұл айнымалы мәнді жазуға болады 1 / L.
2 -ден 2 -бөлім: Жалпы кедергісін есептеу
Импеданс есептеңіз 6 -қадам Қадам 1. Сол тізбектегі кедергілерді қосыңыз
Егер тізбекте индуктивті немесе конденсаторсыз бірнеше резистор болса, жалпы импеданс есептеуге оңай. Алдымен әр резистордың (немесе қарсылыққа ие кез келген компоненттің) қарсыласу мәнін өлшеңіз немесе қарсылық Ом (Ω) деп белгіленген бөлшектердің схемасын қараңыз. Компоненттер арасындағы тізбек түріне қарай қосыңыз:
- Тізбектей тізбекке қосылған резисторларды (олардың ұштары бір сымды желіге қосылады) біріктіруге болады. Жалпы кедергі R = R болады1 + R2 + R3…
- Параллель қосылған резисторлар (әр резистордың сымы басқа, бірақ бір тізбекте қосылған) керісінше қосылады. Қарсылықтың жалпы мөлшері R = болады 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 …
Импеданс есептеңіз 7 -қадам Қадам 2. Бір тізбектегі реактивтілік мәндерін қосыңыз
Егер тізбекте тек индукторлар немесе тек конденсаторлар болса, онда жалпы кедергі жалпы реактивтілікке тең болады. Мынадай есептеңіз:
- Индуктор сериялы: Xжалпы = XL1 + XL2 + …
- Конденсаторлар сериялы: C.жалпы = XC1 + XC2 + …
- Параллель тізбектегі индуктор: Xжалпы = 1 / (1 / XL1 + 1/XL2 …)
- Параллель тізбектегі конденсатор: C.жалпы = 1 / (1 / XC1 + 1/XC2 …)
Импеданс есептеу 8 -қадам 3 -қадам. Толық реактивтілікті алу үшін индуктивті реактивтілікті сыйымдылық реактивтіліктен азайтыңыз
Бір реактивтіліктің әсері басқа реактивтіліктің әсері төмендеген сайын күшейетіндіктен, екі реакция бір -бірінің әсерін төмендетуге бейім. Жалпы мәнді табу үшін реактивтіліктің үлкен мәнін реактивтіліктің кіші мәніне азайтыңыз.
Сіз дәл осындай нәтижені X формуласынан аласызжалпы = | XC - XL|
Кедергілерді есептеңіз 9 -қадам Қадам 4. Тізбекті тізбектегі кедергі мен реактивтіліктің кедергісін есептеңіз
Сіз оларды қоса алмайсыз, себебі екі мән әр түрлі фазада. Яғни, олардың мәндері айнымалы ток циклінің бір бөлігі ретінде уақыт өте келе өзгереді, бірақ олар әр уақытта шыңына жетеді. Бақытымызға орай, барлық компоненттер сериялы болғанда (тек бір сым бар), біз қарапайым формуланы қолдана аламыз Z = (R2 + X2).
Бұл формуланың артындағы есептеулер «фазорларды» қамтиды, дегенмен олар геометриямен байланысты. Біз R және X екі компонентті тікбұрышты үшбұрыштың екі қабырғасы ретінде, Z кедергісі перпендикуляр жақ ретінде көрсете аламыз
Кедергілерді есептеу 10 -қадам Қадам 5. Параллель тізбектегі кедергі мен реактивтіліктің кедергісін есептеңіз
Бұл импеданс есептеудің жалпы әдісі, бірақ күрделі сандарды түсінуді қажет етеді. Бұл қарсылық пен реактивтілікті қамтитын параллель тізбектің толық кедергісін есептеудің жалғыз әдісі.
- Z = R + jX, қиялдағы компонент ретінде j: (-1). I -дің орнына j -ді қолданып, токты білдіретін I -мен шатаспау үшін.
- Сіз бұл екі санды біріктіре алмайсыз. Мысалы, импеданс 60Ω + j120Ω түрінде жазылуы мүмкін.
- Егер сізде тізбекте осындай екі тізбек болса, нақты сандар мен ойдан шығарылған компоненттерді бөлек қосуға болады. Мысалы, егер З1 = 60Ω + j120Ω және Z бар резистормен тізбектей қосылған2 = 20Ω, содан кейін Zжалпы = 80Ω + j120Ω.
