Empedansı necə tapmaq olar

MəZmun

Düstur
Addımlar
2 -dən 1 -ci hissə: Aktiv və Reaktiv Empedansların Hesablanması
2 -ci hissə 2: Empedansın hesablanması
İpuçları

Empedans və ya empedans, bir dövrənin alternativ elektrik cərəyanına olan müqavimətinə aiddir. Bu dəyər ohm ilə ölçülür. Bir dövrənin ümumi müqavimətini hesablamaq üçün, bu dövrəyə daxil olan bütün aktiv müqavimətlərin (rezistorların) və bütün induktorların və kondansatörlərin empedansının dəyərlərini bilmək lazımdır və onların dəyərləri cərəyanın necə keçdiyindən asılı olaraq dəyişir. dövrə dəyişir. Empedans sadə bir düsturla hesablana bilər.

Düstur

Empedans Z = R və ya X_Lvə ya X_C (bir şey varsa)
Ümumi müqavimət (serial bağlantısı) Z = √ (R + X) (R və bir X tipi varsa)
Ümumi müqavimət (serial bağlantısı) Z = √ (R + (| X_L - X_C|)) (əgər R, X_L, X_C)
Ümumi müqavimət (hər hansı bir əlaqə) = R + jX (j xəyali rəqəmdir √ (-1))
Müqavimət R = I / ΔV
Endüktif müqavimət X_L = 2πƒL = ωL
Kapasitiv müqavimət X_C = / _2πƒL = / _ωL

Addımlar

2 -dən 1 -ci hissə: Aktiv və Reaktiv Empedansların Hesablanması

1 Empedans Z simvolu ilə göstərilir və ohm (ohm) ilə ölçülür. Bir elektrik dövrəsinin və ya fərdi bir elementin empedansını ölçə bilərsiniz. Empedans, bir dövrənin alternativ elektrik cərəyanına müqavimətini xarakterizə edir. Empedansa kömək edən iki növ müqavimət var:
- Aktiv müqavimət (R) elementin materialından və formasından asılıdır. Rezistorlar ən yüksək aktiv müqavimətə malikdir, lakin dövrənin digər elementləri də aşağı aktiv müqavimətə malikdir.
- Reaktiv müqavimət (X) elektromaqnit sahəsinin böyüklüyündən asılıdır. Ən yüksək reaktivlik sahibdir induktor və kondansatörler.
2 Müqavimət Ohm qanunu ilə təsvir olunan əsas fiziki kəmiyyətdir: ΔV = I * R. Bu düstur, digər ikisini bilirsinizsə, üç kəmiyyətdən hər hansı birini hesablamağa imkan verəcək. Məsələn, müqaviməti hesablamaq üçün düsturu aşağıdakı kimi yenidən yazın: R = I / ΔV. Bir multimetre ilə müqaviməti də ölçə bilərsiniz.
- ΔV, volt (V) ilə ölçülmüş gərginlikdir (potensial fərq).
- Mən amper (A) ilə ölçülmüş cari gücdür.
- R, ohm (ohm) ilə ölçülmüş müqavimətdir.
3 Reaktiv müqavimət yalnız AC sxemlərində baş verir. Müqavimət kimi, reaktivlik də ohm (ohm) ilə ölçülür. İki növ reaktivlik var:
- Endüktif müqavimət X_C dövrədəki cərəyanın istiqamətinin dəyişməsini maneə törədən bir maqnit sahəsi yaradan induktorlara malikdir. Cərəyanın istiqaməti nə qədər tez dəyişirsə, induktiv reaktivlik də bir o qədər yüksəkdir.
- Tutum X_C elektrik yükünü saxlayan kondansatörler var. Dövrdəki cərəyanın istiqaməti dəyişdikdə kondansatör dəfələrlə sıfırlanır və elektrik yükü yığır. Kondansatör yükü nə qədər uzun olarsa, kapasitiv müqavimət də o qədər çox olar.Buna görə cərəyanın istiqaməti nə qədər sürətli dəyişirsə, kapasitiv müqavimət o qədər aşağı olur.
4 İnduktiv reaktivliyi hesablayın. Bu müqavimət, cərəyanın istiqamətinin dəyişdiyi sürətlə, yəni cərəyanın tezliyi ilə düz mütənasibdir. Bu tezlik ƒ işarəsi ilə göstərilir və hertz (Hz) ilə ölçülür. İndüktif reaktivliyin hesablanması üçün düstur: X_L = 2πƒLburada L Henry (H) ilə ölçülmüş endüktansdır.
- L endüktans induktordakı dönmə sayından asılıdır. Endüktansı da ölçə bilərsiniz.
- Vahid dairə ilə tanışsınızsa, bir dövrəli alternativ cərəyanın bu dairənin bir tam fırlanmasına bərabər olduğunu düşünün (2π radian ilə). Bu dəyəri hertz (saniyədə vahid) ilə ölçülən ƒ ilə çarparsanız, saniyədə radianla ölçülən nəticəni əldə edərsiniz. Bucaq sürətinin ölçü vahididir və ω ilə işarələnir. İnduktiv reaktivliyi hesablamaq üçün düsturu yenidən yaza bilərsiniz: X_L= ωL
5 Kapasitansı hesablayın. Bu müqavimət, cərəyanın istiqamətinin dəyişmə sürətinə, yəni cərəyanın tezliyinə tərs mütənasibdir. Kapasitansın hesablanması üçün düstur: X_C = / _2πƒC... C, farad (F) ilə ölçülmüş bir kondansatörün tutumudur.
- Elektrik tutumunu ölçə bilərsiniz.
- Bu formula aşağıdakı kimi yenidən yazıla bilər: X_C = / _ωL (yuxarıdakı şərhlərə baxın).

2 -ci hissə 2: Empedansın hesablanması

1 Dövrə yalnız rezistorlardan ibarətdirsə, empedans aşağıdakı kimi hesablanır. Əvvəlcə hər bir rezistorun müqavimətini ölçün və ya dövrə diaqramındakı müqavimət dəyərlərinə baxın.
- Rezistorlar ardıcıl olaraq bağlanırsa, empedans R = R -dir₁ + R₂ + R₃...
- Rezistorlar paralel olaraq bağlanırsa, empedans R = / _R₁ + / _R₂ + / _R₃ ...
2 Eyni reaktivləri əlavə edin. Dövrə yalnız induktorlardan və ya yalnız kondansatörlərdən ibarətdirsə, empedans reaktivlərin cəminə bərabərdir. Bunu belə hesablayın:
- Bobinlərin seriya bağlantısı: X_ümumi = X_L1 + X_L2 + ...
- Kondansatörlərin seriya bağlantısı: C._ümumi = X_C1 + X_C2 + ...
- Bobinlərin paralel bağlanması: X_ümumi = 1 / (1 / X_L1 + 1 / X_L2 ...)
- Kondansatörlərin paralel bağlanması: C._ümumi = 1 / (1 / X_C1 + 1 / X_C2 ...)
3 Ümumi reaktivliyi əldə etmək üçün induktiv və kapasitiv reaktivləri çıxarın. Bir növ müqavimətin artması ilə digəri azaldığından, bir qayda olaraq, bir -birini kompensasiya edirlər. Ümumi reaktivliyi tapmaq üçün aşağı müqaviməti böyükdən çıxart.
- Və ya düsturdan istifadə edin: X_ümumi = | X_C - X_L|
4 Seriya dövrəsindəki empedans və reaktivliyi hesablayın. Zamanla dəyişdikləri üçün bu dəyərləri əlavə edə bilməzsiniz, lakin fərqli vaxtlarda maksimum dəyərlərinə çatırsınız. Buna görə düsturu istifadə edin:Z = √ (R + X).
- Bu düsturla hesablamalar vektorların istifadəsini nəzərdə tutur, ancaq R və X -i düzbucaqlı üçbucağın ayaqları, Z müqavimətini isə hipotenuz olaraq təmsil edərək Pifaqor teoremindən istifadə edə bilərsiniz.
5 Paralel dövrədəki empedans və reaktivliyi hesablayın. Bu vəziyyətdə kompleks ədədlər istifadə olunur (bu, həm müqavimətə, həm də reaktivliyə malik olan paralel bir dövrədə empedansı hesablamaq üçün yeganə yoldur).
- Z = R + jX, burada j xəyali vahiddir: √ (-1). Xəyali vahidi (j) amper (I) ilə qarışdırmamaq üçün i yerinə j istifadə edin.
- Bu nömrələri əlavə edə bilməzsiniz. Məsələn, empedans 60 ohm + j120 ohm kimi təmsil oluna bilər.
- Ardıcıl iki zənciriniz varsa, natural ədədləri ayrı -ayrılıqda və kompleksləri ayrıca əlavə edə bilərsiniz. Məsələn, əgər Z₁ = 60 Ohm + j120 Ohm və Z ilə bir rezistor bu dövrə ardıcıl olaraq bağlanır₂ = 20Ω, sonra Z_ümumi = 80Ω + j120Ω.