Будинок Блог~~Вивчіть основи: резистентність, індуктивна реактивність, ємнісна реактивність та імпеданс~~

~~на 2023/12/18~~ ~~684~~

Вивчіть основи: резистентність, індуктивна реактивність, ємнісна реактивність та імпеданс

В електротехніці часто зустрічаються різноманітні фізичні величини, включаючи резистентність, індуктивну реактивність, ємнісну реактивність та імпеданс.Схема часто спостерігається, що є резистивним, індуктивним та ємнісним.За конкретних умов ланцюг також може відображати резонансний стан.У наступному обговоренні ми порівнюємо та порівняємо варіації та взаємозв'язки між цими фізичними величинами та характеристиками, виявленими ланцюгом при їх інтеграції.

опір

Потік електроенергії через провідник стикається з опором, що є мірою опозиції провідника.Більша перешкода призводить до більшої стійкості, тоді як менша обструкція дає меншу опір.Хоча всі речовини виявляють стійкість, існують різні рівні, що впливає на їх здатність перешкоджати електричному струму.Ізолятори використовуються для ізоляції провідників та захисту від електричного удару через їх чудову здатність блокувати струм.З іншого боку, суперпровідники виявляють майже нульову опір.

Резистори зазвичай зображуються буквою r, а резистентність є внутрішньою характеристикою самого провідника, незалежним від зовнішніх факторів.Іншими словами, після виготовлення резистора значення його опору встановлюється і не впливає на зовнішні фактори.Це відоме як закон опору і виражається наступною формулою:

R = ρl/s

ρ—— Опір матеріалу, що використовується для виготовлення резистора, міжнародна одиниця - ом · метр (ω · м);

L—— Довжина дроту, намотування в резистор, міжнародна одиниця - лічильники (м);

S—— Площа поперечного перерізу дроту, накладеної в резистор, міжнародна одиниця-квадратні метри (м²);

R—— Значення резистентності, міжнародна одиниця - ом, називають ом (ω).

Опір резистора однаковий як у ланцюгах змінного струму, так і в постійних ділянках і не змінюється зі змінами частоти живлення.

Опір

У ланцюзі змінного струму котушка індуктора чинить опір струму через його індуктивну реактивність.Величина індуктивної реактивності можна обчислити за допомогою наступної формули.

Xl = ωl = 2πfl

XL - індуктивна реактивність, в міжнародних одиницях Ом (ω);

ω - кутова частота змінного струму (AC), міжнародна одиниця - RAD/S (RAD);

F - частота змінного струму, міжнародна одиниця - Hertz (Гц);

L - індуктивність котушки індуктора, міжнародний підрозділ - Генрі (Н).

Очевидно, розмір індуктивної реактивності залежить не лише від власного коефіцієнта (L), але і від зовнішньої застосованої кутової частоти змінного струму (ω) або частоти (F).

Чим вище індуктивність L індукторної котушки, тим більша індуктивна реактивність XL.

Аналогічно, чим вища кутова частота ω або частота F змінного струму, тим вище індуктивна реактивність XL.Котушка індуктора має характеристику дозволити низьким частотам проходити, перешкоджаючи високими частотами.

Якщо припустити, що постійний струм має частоту нуля, індуктивна реактивність також дорівнює нулю, без перешкод постійного струму.

Стійкість до здатності

У ланцюзі змінного струму, що перешкоджає ефекту конденсатора на потоку струму, є ємнісною реактивністю.Розмір ємнісної реактивності виражається формулою наступним чином:

Xc = 1/（ωc） = 1/（2πfc）

Xc - ємнісна реактивність в Ом (ω);

ω - кутова частота змінного струму, в радіанах в секунду (rad/s);

F - частота змінного струму, міжнародна одиниця - Hertz (Гц);

C - ємність конденсатора, міжнародний підрозділ для Фарада (F).

Очевидно, розмір ємнісного опору пов'язаний не лише з власним фактором (с), але і з кутовою частотою (ω) або частотою (f) зовнішнього струму змінного струму.

Чим більша ємність С конденсатора, тим менша ємнісна реактивність XC.

Чим вище кутова частота ω або частота F змінного струму, тим менша ємнісна реактивність XC, тим менший опір змінного струму, тобто конденсатор має високу частоту стійкості до низькочастотних характеристик.

Частота постійного струму, яку ми можемо вважати нулем, тому ємнісний опір нескінченний, опір постійного струму також нескінченний, який є конденсатором, має характеристики ізоляції прямого струму AC.

Опір

У ланцюзі з опором, індуктивністю та ємністю опір змінному струму називається імпедансом.Опір часто пишуть як Z. Міжнародна одиниця імпедансу - Ом (ω).

Опір складається з опору, індуктивності та ємності, але не є простим додаванням трьох.Для заданої схеми імпеданс не є постійним, але залежить від частоти.

Далі описує серії та паралельні схеми, що складаються з опору, індуктивності та ємності, величини їх опору та характеру ланцюга.

Схема серії RLC

Схема показана вище.

Оскільки R, L і C є послідовними, течії, що протікають через R, L і C, однакові, я.

Опір, напруга та потужність пов'язані з трикутником, показаним нижче.

Взаємозв'язок між опором, напругою та потужністю

Якщо Z-це загальний опір з'єднання серії RLC, XLC = XL-XC, є індуктивною та ємнісною реактивною синтезованою реактивністю;U-загальна напруга з'єднання серії RLC, ULC = UL-UC,-це напруга на синтезованій напрузі індуктивності та ємності;S-очевидна потужність ланцюга серії RLC, Міжнародна одиниця вольт-ампер (VA), QLC = QL-QC-це реактивна потужність на індуктивності QL-це реактивна потужність, синтезована з реактивною потужністю QC на конденсаторі таМіжнародна одиниця реактивної потужності витрачається (var);P - активна сила, а міжнародна підрозділ - WATT (W).

Кут ϕ між z/u/s та r/ur/p - кут коефіцієнта потужності.

Коли xlc = xl-xc> 0, або індуктивна реактивність xl більша, ніж ємнісна реактивність xc, напруга, поділена індуктором, більша, ніж напруга, поділена на конденсатор, а схема індуктивна, а індуктивний трикутник ланцюга-Показано нижче:

Індуктивний трикутник

Коли 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:

Трикутник конденсатора

Коли xlc = xl-xc = 0, або індуктивний імпеданс xl дорівнює ємнісному опору xc, ланцюг резистивний, а схема зазнає резонансу серії, в цей момент загальний імпеданс, z = r, є станом найменшого опорудля схеми серії RLC.Використовуючи цю точку, в електронних схемах серія RLC, щоб зробити певну частоту, тобто поблизу певної частоти, опору пастки на частоту найменшої, і, таким чином, обходити сигнал поблизу частоти.

Характерна крива пастки показана нижче, коли F = F0, виникає резонанс серії, z = r, а імпеданс мінімізується.

Характерні криві пасток

Паралельна схема RLC

Схема показана вище.

Оскільки R, L і C з'єднуються паралельно, напруги, застосовані до R, L і C, однакові, все є.Напруга R, L і C однакова.

Опір, струм та потужність пов'язані з трикутником, показаним нижче.

Взаємозв'язок між імпедансом, струмом та владою

Де Z-загальний опір паралельної схеми RLC, 1/xlc = 1/xl-1/xc;Я-загальний струм паралельного ланцюга RLC, ILC = IL-IC, струм, синтезований струмом, що протікає через індуктор, і струм, що протікає через конденсатор;S-очевидна потужність паралельної схеми RLC, міжнародної одиниці вольт-ампер (VA) та QLC = QL-QC-це реактивна потужність реактивної потужності на індукторі, QL та реактивна потужність, синтезована реактивною потужністюна конденсатор та міжнародний підрозділ реактивної потужності витрачається (var);P - активна влада, міжнародна одиниця Ваттса (W).QC Реактивна потужність, синтезована від реактивної потужності QC на конденсаторі, витрачається міжнародна одиниця реактивної потужності (var);P - активна потужність, міжнародний підрозділ - WATT (W).

Кут ϕ між (1/z)/i/s та (1/r)/ir/p - кут коефіцієнта потужності.

Коли 1/xlc = 1/xl-1/xc> 0, або коли ємнісна реактивність XC більша, ніж індуктивна реактивність XL, струм, що протікає через індуктор, більший, ніж струм, що протікає через конденсатор, а ланцюг електричноІндуктивний, а індуктивний трикутник показаний нижче:

Індуктивний трикутник

Коли 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:

Взаємозв'язок між імпедансом, струмом та владою

Коли xlc = xl-xc = 0, або індуктивний імпеданс XL дорівнює ємнісному імпедансу xc, ланцюг резистивний, ланцюг відбувається паралельно резонансом, в цей час загальний імпеданс z = r, для паралельного ланцюга RLCМаксимальний стан імпедансу.Використовуючи цю точку, в електронних схемах, RLC Parallel, щоб зробити певний вибір частот, тобто поблизу певної частоти, вибір частот частотного опору є найбільшою, найкращою селективністю для сигналів поблизу частоти.

Це охоплює все в цій статті.Якщо у вас є якісь питання, будь ласка Зв’яжіться з нами.allelcoelec відповість вам негайно.

Про нас

ALLELCO LIMITED

Allelco-всесвітньо відомий єдиний зупинка Дистриб'ютор послуг закупівель гібридних електронних компонентів, зобов’язаний надавати комплексні послуги закупівель та ланцюгів поставок для глобальних електронних виробничих та розповсюджувальних галузей, включаючи глобальні 500 фабрик OEM та незалежні брокери.
Дізнайтеся більше