Ano ang electrical impedance?

Sa DC circuits, ang paglaban R ay gumaganap ng isang mahalagang papel. Tulad ng para sa sinusoidal AC circuits, hindi ito maaaring gawin sa isang aktibong pagtutol lamang. Sa katunayan, kung sa mga circuit ng DC ang mga kapasidad at inductance ay kapansin-pansin lamang sa mga lumilipas na proseso, kung gayon sa mga circuit ng AC ang mga sangkap na ito ay nagpapakita ng kanilang sarili nang mas makabuluhang.

Samakatuwid, para sa isang sapat na pagkalkula ng alternating current circuits, ang terminong «electrical impedance» ay ipinakilala - Z o ang kumplikadong (kabuuang) paglaban ng isang dalawang-natapos na network sa isang harmonic signal. Minsan sinasabi lang nila ang "impedance", iniiwan ang salitang "electrical".

Ang konsepto ng impedance ay nagpapahintulot sa iyo na mag-aplay Batas ng Ohm sa mga seksyon ng alternating current sinusoidal current circuits... Ang pagpapakita ng double-ended (loading) inductive component ay humahantong sa pagkahuli ng kasalukuyang mula sa boltahe sa isang naibigay na dalas, at ang pagpapakita ng capacitive component - sa pagkahuli ng boltahe mula sa kasalukuyang. Ang aktibong sangkap ay hindi nagiging sanhi ng pagkaantala sa pagitan ng kasalukuyang at boltahe, na kumikilos sa parehong paraan tulad ng sa isang DC circuit.

Ang impedance component na naglalaman ng capacitive at inductive component ay tinatawag na reactive component X. Sa graphically, ang active component R ng impedance ay maaaring i-plot sa oX axis, at ang reactive component sa oY axis, kung gayon ang impedance sa kabuuan ay magiging kinakatawan sa anyo ng isang kumplikadong isang numero kung saan ang j ay ang haka-haka na yunit (ang haka-haka na yunit na squared ay minus 1).

Sa kasong ito, malinaw na nakikita na ang reactive component X ay maaaring mabulok sa capacitive at inductive na mga bahagi, na may kabaligtaran na direksyon, iyon ay, may kabaligtaran na epekto sa kasalukuyang yugto: na may predominance ng inductive component, ang impedance ng circuit bilang isang buo ay magiging positibo, iyon ay ang kasalukuyang sa circuit ay lag ang boltahe, ngunit kung ang capacitive component predominates, pagkatapos ay ang boltahe ay lag ang kasalukuyang.

Sa eskematiko, ang dalawang-terminal na network na ito sa ibinigay na anyo ay inilalarawan bilang sumusunod:

Sa prinsipyo, ang anumang linear na two-port network diagram ay maaaring bawasan sa isang katulad na anyo. Dito maaari mong matukoy ang aktibong sangkap na R, na hindi nakasalalay sa kasalukuyang dalas, at ang reaktibong sangkap na X, na kinabibilangan ng mga capacitive at inductive na bahagi.

Mula sa graphical na modelo, kung saan ang mga resistensya ay kinakatawan ng mga vectors, malinaw na ang modulus ng impedance para sa isang naibigay na dalas ng sinusoidal kasalukuyang ay kinakalkula bilang ang haba ng vector, na kung saan ay ang kabuuan ng mga vectors X at R. Impedance ay sinusukat sa ohms.

Sa praktikal na paraan, sa mga paglalarawan ng sinusoidal AC circuits sa mga tuntunin ng impedance, maaari kang makahanap ng mga termino tulad ng "active-inductive nature of the load" o "active-capacitive load" o "purely active load". Nangangahulugan ito ng sumusunod:

• Kung ang impluwensya ng inductance L ay nangingibabaw sa circuit, kung gayon ang reaktibong sangkap na X ay positibo, habang ang aktibong sangkap na R ay maliit - ito ay isang inductive load. Ang isang halimbawa ng isang inductive load ay isang inductor.

• Kung ang impluwensya ng capacitance C ay nangingibabaw sa circuit, kung gayon ang reactive component X ay negatibo, habang ang aktibong component R ay maliit - ito ay isang capacitive load. Ang isang halimbawa ng isang capacitive load ay isang capacitor.

• Kung ang aktibong paglaban R ay nangingibabaw sa circuit habang ang reaktibong sangkap na X ay maliit, ito ay isang aktibong pagkarga. Ang isang halimbawa ng isang aktibong load ay isang maliwanag na lampara.

• Kung ang aktibong sangkap na R sa circuit ay makabuluhan, ngunit ang inductive component ay nananaig sa capacitive component, iyon ay, ang reactive component X ay positibo, ang load ay tinatawag na active-inductive. Isang halimbawa ng active-inductive load ay isang induction motor.

• Kung ang aktibong bahagi ng R sa circuit ay makabuluhan, habang ang capacitive component ay nananaig sa inductive component, iyon ay, ang reactive component X ay negatibo, ang load ay tinatawag na active-capacitive. Ang isang halimbawa ng active-capacitive load ay ang pagpapagana ng fluorescent lamp.

Tingnan din:Ano ang Power Factor (Cosine Phi)