Empedansni qanday hisoblash mumkin: 10 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: Jason Gerald | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-19 22:14

Empedans - o'zgaruvchan tokga qarshilik o'lchovidir. Qurilma ohm. Empedansni hisoblash uchun siz barcha qarshiliklarning yig'indisini, shuningdek induktor va kondansatkichlarning impedanslarini bilishingiz kerak, ular oqim o'zgarishiga qarab oqimga har xil qarshilik ko'rsatadi. Siz oddiy matematik formuladan foydalanib impedansni hisoblashingiz mumkin.

Formula haqida qisqacha ma'lumot

1. Empedans Z = R yoki X_L yoki X_C (agar bittasi ma'lum bo'lsa)
2. Empedans ketma -ket Z = (R.² + X²) (agar R va X dan biri ma'lum bo'lsa)
3. Empedans ketma -ket Z = (R.² + (| X_L - X_C|)²) (agar R, X bo'lsa_Lva X_C to'liq ma'lum)
4. Empedans barcha turdagi tarmoqlarda = R + jX (j-xayoliy son (-1))
5. Qarshilik R = I / V
6. Induktiv reaktivlik X_L = 2πƒL = L
7. Kapasitiv reaktivlik X_C = ¹ / _2πƒL = ¹ / _L

   Qadam

   2 -qismning 1 -qismi: Qarshilik va reaktivlikni hisoblash

   

   Qadam 1. Empedans ta'rifi

   Empedans Z belgisi bilan belgilanadi va Ohm (Ω) birliklariga ega. Siz har qanday elektron yoki elektr komponentining impedansini o'lchashingiz mumkin. O'lchov natijalari sizga elektronlarning oqimini (tokni) qanchalik to'sib qo'yishini aytib beradi. Oqim tezligini sekinlashtiradigan ikkita aniq effekt bor, ikkalasi ham impedansga yordam beradi:

   • Qarshilik (R) yoki qarshilik - bu komponentning materiali va shakli oqibatida tokning sekinlashishi. Bu ta'sir rezistorlarda eng katta bo'ladi, garchi barcha komponentlar kamida bir oz qarshilikka ega bo'lishi kerak.
   • Reaktivlik (X) - tok yoki kuchlanish o'zgarishiga qarshilik ko'rsatadigan elektr va magnit maydonlar ta'sirida tokning sekinlashishi. Bu ta'sir kondansatörler va indüktörler uchun eng muhim hisoblanadi.

   

   Qadam 2. Qarshilikni ko'rib chiqing

   Qarshilik - elektrotexnika sohasidagi asosiy tushuncha. Buni Ohm qonunida ko'rishingiz mumkin: V = I * R. Bu tenglama uchta o'zgaruvchidan kamida ikkitasini bilsangiz, bu o'zgaruvchilarning qiymatlarini hisoblash imkonini beradi. Masalan, qarshilikni hisoblash uchun formulani quyidagicha yozing R = I / V. Shuningdek, siz multimetr yordamida qarshilikni osongina hisoblashingiz mumkin.

   • V - kuchlanish, birlik - volt (V). Bu o'zgaruvchiga potentsial farq ham deyiladi.
   • Men - oqim, birlik - Amper (A).
   • R - qarshilik, birlik - Ohm (Ω).

   

   Qadam 3. Hisoblash uchun reaktivlik turini aniqlang

   Reaktsiya faqat o'zgaruvchan tok (AC) davrlarida sodir bo'ladi. Qarshilik kabi, reaktivlik ham Ohm (Ω) birliklariga ega. Turli xil elektr komponentlarida reaktivlikning ikki turi mavjud:

   • Induktiv reaktivlik X_L induktor tomonidan ishlab chiqarilgan, shuningdek lasan yoki reaktor deb ham ataladi. Bu komponentlar o'zgaruvchan tok zanjiridagi yo'nalishdagi o'zgarishlarga qarshilik ko'rsatadigan magnit maydon hosil qiladi. Yo'nalish o'zgarishi qanchalik tez sodir bo'lsa, induktiv reaktivlik qiymati shuncha katta bo'ladi.
   • Kapasitiv reaktivlik X_C elektr zaryadini saqlaydigan kondansatör tomonidan ishlab chiqariladi. AC davridagi oqim oqimi yo'nalishni o'zgartirganda, kondansatör qayta -qayta zaryad oladi va tushadi. Kondensator qancha uzoq vaqt zaryadlanishi kerak bo'lsa, kondansatör oqimga shunchalik qarshilik qiladi. Shuning uchun, yo'nalish o'zgarishi qanchalik tez sodir bo'lsa, hosil bo'lgan sig'imli reaktivlik qiymati shuncha past bo'ladi.

   

   Qadam 4. Induktiv reaktivlikni hisoblang

   Yuqorida aytib o'tilganidek, induktiv reaktivlik oqim yo'nalishi yoki chastotaning o'zgarishi tezligi bilan ortadi. Bu chastota belgi bilan belgilanadi va Hertz (Hz) birliklariga ega. Induktiv reaktivlikni hisoblashning to'liq formulasi X_L = 2πƒL, bu erda L - Genri (H) birliklari bilan indüktans.

   • L indüktans, bobinlar soni kabi ishlatiladigan indüktörün xususiyatlariga bog'liq. Siz to'g'ridan -to'g'ri indüktans o'lchashingiz mumkin.
   • Agar siz birlik doirani tan olsangiz, aylana bilan ifodalanadigan o'zgaruvchan tokni va bitta tsiklni ifodalovchi 2π radianning to'liq aylanishini tasavvur qiling. Gertzdagi soniya soniga ko'paytirsangiz (sekundiga birlik), natijani soniyada radian bilan olasiz. Bu sxemaning burchak tezligi va kichik harflar bilan omega sifatida yozilishi mumkin. Induktiv reaktivlik formulasini X ga yozishingiz mumkin_L= L

   

   Qadam 5. Kapasitiv reaktivlikni hisoblang

   Bu formula induktiv reaktivlikni topish formulasiga o'xshaydi, lekin sig'imli reaktivlik chastotaga teskari proportsionaldir. Kapasitiv reaktivlik X_C = ¹ / _2πƒC. C - kondansatörün kapasitans qiymati, Faradlarda (F).

   • Siz multimetr va ba'zi asosiy hisoblar yordamida sig'im o'lchashingiz mumkin.
   • Yuqorida aytib o'tilganidek, bu o'zgaruvchini yozish mumkin ¹ / _L.

   2 -qismning 2 -qismi: Umumiy empedansni hisoblash

   

   Qadam 1. Xuddi shu sxemadagi qarshiliklarni qo'shing

   Agar indüktansiz yoki kondansatgichsiz bir nechta rezistorlar bo'lsa, umumiy empedansni hisoblash oson. Birinchidan, har bir rezistorning qarshilik qiymatini o'lchang (yoki qarshilikka ega bo'lgan har qanday komponent) yoki qarshilik ohmlari (Ω) bilan belgilangan qismlar uchun sxemaga qarang. Komponentlar orasidagi kontaktlarning zanglashiga qarab qo'shing:

   • Ketma -ket zanjirga ulangan rezistorlar (ularning uchlari bitta simli chiziqda ulangan) birgalikda yig'ilishi mumkin. Umumiy qarshilik R = R bo'ladi₁ + R₂ + R₃…
   • Parallel ravishda ulangan rezistorlar (har bir rezistorda boshqa sim bor, lekin bir xil sxemada ulangan) teskari tarzda qo'shiladi. Qarshilikning umumiy miqdori R = ga aylanadi ¹ / _{R1 + ¹ / R2 + ¹ / R3 …}

   

   2 -qadam. Xuddi shu sxemadagi reaktivlik qiymatlarini qo'shing

   Agar kontaktlarning zanglashiga faqat induktorlar yoki faqat kondansatörler bo'lsa, umumiy empedans umumiy reaktivlikka teng bo'ladi. Quyidagi tarzda hisoblang:

   • Seriyali induktor: X_jami = X_L1 + X_L2 + …
   • Kondensatorlar ketma -ket: C_jami = X_C1 + X_C2 + …
   • Parallel kontaktlarning zanglashiga olib keladigan induktor: X_jami = 1 / (1 / X_L1 + 1/X_L2 …)
   • Parallel kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kondansatör: C_jami = 1 / (1 / X_C1 + 1/X_C2 …)

   

   3 -qadam. Umumiy reaktivlikni olish uchun induktiv reaktivni sig'imli reaktivlikdan chiqaring

   Boshqa reaktivlik ta'sirining pasayishi bilan bir reaktivning ta'siri kuchaygani uchun, ikki reaktiv bir -birining ta'sirini kamaytiradi. Umumiy qiymatni topish uchun katta reaktans qiymatini kichik reaktans qiymatiga aylantiring.

   Xuddi shu natijani X formulasidan olasiz_jami = | X_C - X_L|

   

   Qadam 4. Seriyali zanjirda qarshilik va reaktivlik impedansini hisoblang

   Siz ularni birlashtira olmaysiz, chunki ikkita qiymat har xil fazalarda. Ya'ni, vaqt o'tishi bilan ularning qiymatlari o'zgaruvchan tok aylanishining bir qismi sifatida o'zgaradi, lekin ular har xil vaqtda cho'qqiga chiqadi. Yaxshiyamki, barcha komponentlar ketma -ket bo'lsa (faqat bitta sim), biz oddiy formuladan foydalanishimiz mumkin Z = (R.² + X²).

   Ushbu formulaning hisob -kitoblari "fazorlar" ni o'z ichiga oladi, garchi ular geometriya bilan bog'liq bo'lsa ham. Biz R va X ikkita komponentni to'rtburchaklar uchburchakning ikki tomoni, Z empedansi esa perpendikulyar tomoni sifatida ifodalashimiz mumkin

   

   Qadam 5. Parallel sxemadagi qarshilik va reaktivlik impedansini hisoblang

   Bu empedansni hisoblashning keng tarqalgan usuli, lekin murakkab sonlarni tushunishni talab qiladi. Bu qarshilik va reaktivlikni o'z ichiga olgan parallel elektronning umumiy empedansini hisoblashning yagona yo'li.

   • Z = R + jX, j bilan xayoliy komponent sifatida: (-1). I oqimini ifodalovchi chalkashliklarni oldini olish uchun i o'rniga j dan foydalaning.
   • Siz bu ikki raqamni birlashtira olmaysiz. Masalan, impedans 60Ω + j120Ω sifatida yozilishi mumkin.
   • Agar sizda ketma -ket ikkita shunday sxemalar mavjud bo'lsa, siz haqiqiy sonlar va xayoliy komponentlarning komponentalarini alohida qo'shishingiz mumkin. Masalan, agar Z₁ = 60Ω + j120Ω va Z ga ega rezistor bilan ketma -ket ulangan₂ = 20Ω, keyin Z_jami = 80Ω + j120Ω.