Empedans alternativ cərəyana müqavimət ölçüsüdür. Vahid ohmdur. Empedansı hesablamaq üçün, cərəyanın dəyişməsindən asılı olaraq dəyişən cərəyana müqavimət verəcək bütün indüktörlərin və kondansatörlərin bütün müqavimətlərinin cəmini bilməlisiniz. Sadə bir riyazi düsturdan istifadə edərək empedansı hesablaya bilərsiniz.
Formula Xülasəsi
- Empedans Z = R və ya XL və ya XC (yalnız biri məlumdursa)
- Empedans silsilədə Z = (R.2 + X2) (əgər R və X -dən biri məlumdursa)
- Empedans silsilədə Z = (R.2 + (| XL - XC|)2) (əgər R, XLvə XC tam məlumdur)
- Empedans hər növ şəbəkələrdə = R + jX (j xəyali bir rəqəmdir (-1))
- Müqavimət R = I / V
- Endüktif reaktivlik XL = 2πƒL = L
- Kapasitiv reaktivlik XC = 1 / 2πƒL = 1 / L
Addım
2 -dən 1 -ci hissə: Müqavimət və reaktivliyin hesablanması
Empedansın hesablanması 1 -ci addım Addım 1. Empedansın tərifi
Empedans Z simvolu ilə ifadə olunur və Ohm (Ω) vahidlərinə malikdir. Hər hansı bir dövrə və ya elektrik komponentinin empedansını ölçə bilərsiniz. Ölçmə nəticələri, dövrənin elektron axını (cərəyan) nə qədər maneə törətdiyini sizə xəbər verəcəkdir. Cərəyanın sürətini yavaşlatan iki fərqli təsir var və hər ikisi də empedansa kömək edir:
- Müqavimət (R) və ya müqavimət, komponentin materialından və formasından qaynaqlanan cərəyanın yavaşlamasıdır. Bu təsir rezistorlarda ən böyükdür, baxmayaraq ki, bütün komponentlər ən azı bir az müqavimətə malik olmalıdır.
- Reaktans (X), cərəyan və ya gərginliyin dəyişməsinə müqavimət göstərən elektrik və maqnit sahələri səbəbindən cərəyanın yavaşlamasıdır. Bu təsir kondansatörlər və induktorlar üçün ən əhəmiyyətlidir.
Empedansın hesablanması 2 -ci addım Addım 2. Müqaviməti nəzərdən keçirin
Müqavimət elektrik tədqiqatları sahəsində əsas bir anlayışdır. Bunu Ohm qanununda görə bilərsiniz: V = I * R. Bu tənlik, üç dəyişənin ən azı ikisini bildiyiniz müddətcə bu dəyişənlərin dəyərlərini hesablamağa imkan verir. Məsələn, müqaviməti hesablamaq üçün formulu aşağıdakı kimi yazın R = I / V. Bir multimetr ilə müqaviməti asanlıqla hesablaya bilərsiniz.
- V gərginlikdir, vahid Voltdur (V). Bu dəyişənə potensial fərq də deyilir.
- Mən cərəyandır, vahid Amperdir (A).
- R müqavimətdir, vahid Ohm (Ω).
Empedansın hesablanması 3 -cü addım Addım 3. Hesablamaq üçün reaktivliyin növünü müəyyənləşdirin
Reaksiya yalnız alternativ cərəyan (AC) dövrələrində baş verir. Müqavimət kimi, reaktans da Ohm (Ω) vahidlərinə malikdir. Fərqli elektrik komponentlərində iki növ reaktivlik mövcuddur:
- Endüktif reaktivlik XL bobin və ya reaktor olaraq da bilinən indüktör tərəfindən istehsal olunur. Bu komponentlər, alternativ cərəyan dövrəsindəki istiqamətdəki dəyişikliklərə müqavimət göstərən bir maqnit sahəsi yaradır. İstiqamət dəyişikliyi nə qədər tez baş verərsə, induktiv reaktivliyin dəyəri o qədər çox olar.
- Kapasitiv reaktivlik XC elektrik yükünü saxlayan bir kondansatör tərəfindən yaradılmışdır. Bir AC dövrəsindəki cərəyan istiqaməti dəyişdikcə kondansatör dəfələrlə doldurulacaq və boşalacaq. Kondansatör nə qədər uzun müddət doldurulmalı olsa, kondansatör cərəyana o qədər çox müqavimət göstərəcəkdir. Buna görə də, istiqamət dəyişikliyi nə qədər tez baş verərsə, nəticədə meydana gələn kapasitiv reaktivlik dəyəri aşağı olar.
Empedansın hesablanması 4 -cü addım Addım 4. İnduktiv reaktivliyi hesablayın
Yuxarıda təsvir edildiyi kimi, induktiv reaktivlik cərəyanın və ya dövrə tezliyinin dəyişmə sürəti ilə artacaq. Bu tezlik simvolu ilə göstərilir və Hertz (Hz) vahidlərinə malikdir. İndüktif reaktivliyin hesablanması üçün tam düstur XL = 2πƒLburada L Henry (H) vahidləri ilə endüktansdır.
- Endüktans L, bobinlərin sayı kimi istifadə olunan indüktörün xüsusiyyətlərindən asılıdır. İndüktansı birbaşa ölçə bilərsiniz.
- Vahid dairəni tanıyırsınızsa, bir dairə ilə təmsil olunan alternativ cərəyanı və bir dövrəni təmsil edən 2π radianın bir tam fırlanmasını təsəvvür edin. Bunu Hertz -də (saniyədə vahid) vurduğunuzda nəticəni saniyədə radian olaraq alırsınız. Bu, dövrənin bucaq sürətidir və kiçik hərflə omega olaraq yazıla bilər. İndüktif reaktivliyin formulunu X -ə yaza bilərsinizL= ωL
Empedansın hesablanması 5 -ci addım Addım 5. Kapasitiv reaktivliyi hesablayın
Bu düstur induktiv reaktans tapmaq formuluna bənzəyir, lakin kapasitiv reaktans tezliklə tərs mütənasibdir. Kapasitiv reaktivlik XC = 1 / 2πƒC. C, Faradlarda (F) kondansatörün kapasitans dəyəridir.
- Bir multimetrdən və bəzi əsas hesablamalardan istifadə edərək kapasitansı ölçə bilərsiniz.
- Yuxarıda izah edildiyi kimi, bu dəyişən yazıla bilər 1 / L.
2 -dən 2 -ci hissə: Ümumi Empedansın Hesablanması
Empedansın hesablanması 6 -cı addım Addım 1. Eyni dövrədəki müqavimətləri əlavə edin
Bir dövrədə induktor və ya kondansatör olmayan bir neçə rezistor olduqda ümumi empedansı hesablamaq asandır. Birincisi, hər bir rezistorun (və ya müqavimət göstərən hər hansı bir komponentin) müqavimət dəyərini ölçün və ya müqavimət ohms (Ω) ilə etiketlənmiş hissələrin dövrə diaqramına baxın. Komponentlər arasındakı dövrə növünə görə əlavə edin:
- Bir sıra dövrə bağlanan rezistorlar (ucları tək bir tel xətti ilə bağlanır) birlikdə ümumiləşdirilə bilər. Ümumi müqavimət R = R olur1 + R2 + R3…
- Paralel olaraq bağlanan rezistorlar (hər bir rezistor fərqli bir telə malikdir, lakin eyni dövrə bağlıdır) əksinə əlavə olunur. Ümumi müqavimət miqdarı R = olur 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 …
Empedans hesablayın Addım 7 Addım 2. Eyni dövrədə reaktivlik dəyərlərini əlavə edin
Bir dövrədə yalnız indüktorlar və ya yalnız kondansatörler olduqda, ümumi empedans ümumi reaktivliyə bərabərdir. Aşağıdakı kimi hesablayın:
- Seriyadakı induktor: Xümumi = XL1 + XL2 + …
- Kondansatör seriyası: C.ümumi = XC1 + XC2 + …
- Paralel dövrədə induktor: Xümumi = 1 / (1 / XL1 + 1/XL2 …)
- Paralel dövrədəki kondansatör: C.ümumi = 1 / (1 / XC1 + 1/XC2 …)
Empedansın hesablanması 8 -ci addım Addım 3. Ümumi reaktivliyi əldə etmək üçün indüktif reaktivliyi kapasitiv reaktivlikdən çıxarın
Bir reaktivin təsiri digər reaktivliyin təsiri azaldıqca artdığından, iki reaksiya bir -birinin təsirini azaltmağa meyllidir. Ümumi dəyəri tapmaq üçün daha böyük reaktans dəyərini daha kiçik reaktans dəyərindən çıxarın.
Eyni nəticəni X formulundan əldə edəcəksinizümumi = | XC - XL|
Empedans hesablayın Adım 9 Addım 4. Bir sıra dövrədə müqavimət və reaktivliyin empedansını hesablayın
İki dəyər fərqli mərhələlərdə olduğu üçün bunları bir yerə əlavə edə bilməzsiniz. Yəni dəyərləri AC dövrünün bir hissəsi olaraq zamanla dəyişir, ancaq fərqli vaxtlarda zirvəyə çatırlar. Xoşbəxtlikdən, bütün komponentlər ardıcıl olduqda (yalnız bir tel var), sadə düsturdan istifadə edə bilərik Z = (R.2 + X2).
Bu düsturun arxasındakı hesablamalar, həndəsə ilə əlaqəli görünsə də, "fazorlar" ı əhatə edir. R və X iki komponentini dik üçbucağın iki tərəfi, Z impedansını dik tərəfi kimi təmsil edə bilərik
Empedansın hesablanması 10 -cu addım Addım 5. Paralel bir dövrədə müqavimət və reaktivliyin empedansını hesablayın
Bu, empedansı hesablamaq üçün ümumi bir üsuldur, lakin kompleks ədədlərin anlaşılmasını tələb edir. Bu, müqavimət və reaktivliyi əhatə edən paralel bir dövrə ümumi empedansını hesablamağın yeganə yoludur.
- Z = R + jX, xəyali komponent olaraq j ilə: (-1). Mən cərəyanı təmsil edərkən səhv etməmək üçün i yerinə j istifadə edin.
- Bu iki rəqəmi birləşdirə bilməzsiniz. Məsələn, bir empedans 60Ω + j120Ω olaraq yazıla bilər.
- Əgər ardıcıl olaraq iki belə sxem varsa, həqiqi ədədlərin və xəyali komponentlərin komponentlərini ayrıca əlavə edə bilərsiniz. Məsələn, əgər Z1 = 60Ω + j120Ω və Z -ə malik bir rezistorla ardıcıl olaraq bağlanmışdır2 = 20Ω, sonra Zümumi = 80Ω + j120Ω.
