Acasă Blog~~Aflați elementele de bază: rezistență, reactanță inductivă, reactanță capacitivă și impedanță~~

~~pe 2023/12/18~~ ~~687~~

Aflați elementele de bază: rezistență, reactanță inductivă, reactanță capacitivă și impedanță

În inginerie electrică, sunt frecvent întâlnite o varietate de cantități fizice, inclusiv rezistență, reactanță inductivă, reactanță capacitivă și impedanță.Circuitul este adesea observat a fi rezistiv, inductiv și capacitiv.În condiții specifice, circuitul poate afișa, de asemenea, o stare rezonantă.În discuția următoare, vom compara și contrasta variațiile și interrelațiile dintre aceste cantități fizice și caracteristicile expuse de circuit la integrarea lor.

rezistenţă

Fluxul de energie electrică printr -un conductor întâlnește rezistență, care este o măsură a opoziției conductorului.O obstrucție mai mare duce la o rezistență mai mare, în timp ce o obstrucție mai mică produce o rezistență mai mică.În timp ce toate substanțele prezintă rezistență, există diferite niveluri, afectând capacitatea lor de a împiedica curentul electric.Izolatorii sunt folosiți pentru a izola conductoarele și pentru a se proteja împotriva șocului electric datorită capacității lor superioare de a bloca curentul.Pe de altă parte, superconductorii prezintă o rezistență aproape zero.

Rezistențele sunt descrise în mod obișnuit de litera R, iar rezistența este o caracteristică intrinsecă a conductorului în sine, independent de factorii externi.Cu alte cuvinte, odată fabricat un rezistor, valoarea sa de rezistență este stabilită și rămâne neafectată de factori externi.Aceasta este cunoscută sub numele de legea rezistenței și este exprimată prin următoarea formulă:

R = ρl/s

ρ - - Rezistivitatea materialului folosit pentru a face rezistența, unitatea internațională este ohm · metru (ω · m);

L—— Lungimea sârmei înfășurată într -o rezistență, unitatea internațională este contoare (m);

S—-Zona de secțiune transversală a sârmei înfășurate într-un rezistor, unitatea internațională este metri pătrați (m²);

R— - Valoarea rezistenței, unitatea internațională este ohm, denumită ohm (ω).

Rezistența unui rezistor este aceeași în circuitele AC și DC și nu se schimbă cu modificările frecvenței de alimentare.

Rezistenţă

Într -un circuit AC, bobina inductor rezistă curentului prin reactanța sa inductivă.Mărimea reactanței inductive poate fi calculată folosind următoarea formulă.

Xl = ωl = 2πfl

XL este reactanța inductivă, în unitățile internaționale de ohmi (ω);

Ω este frecvența unghiulară a curentului alternativ (AC), unitatea internațională este rad/s (rad);

F este frecvența curentului alternativ, unitatea internațională este Hertz (Hz);

L este inductanța bobinei inductor, unitatea internațională este Henry (H).

Evident, dimensiunea reactanței inductive depinde nu numai de coeficientul propriu (L), ci și de frecvența unghiulară de curent alternativ aplicată extern (ω) sau frecvență (F).

Cu cât inductanța l a unei bobine inductor, cu atât este mai mare reacția inductivă XL.

În mod similar, cu cât frecvența unghiulară este mai mare sau frecvența F a curentului alternativ, cu atât este mai mare Reactanța inductivă XL.Bobina inductor are caracteristica de a permite trecerea frecvențelor joase în timp ce împiedică frecvențele înalte.

Presupunând că DC are o frecvență de zero, reactanța inductivă este, de asemenea, zero fără obstrucție la DC.

Rezistență la capacitate

Într -un circuit de curent alternativ, efectul împiedicat al unui condensator asupra fluxului de curent este reactanța capacitivă.Mărimea reactanței capacitive este exprimată prin formulă după cum urmează:

Xc = 1/（ωc） = 1/（2πfc）

XC este reactanța capacitivă în ohmi (ω);

ω este frecvența unghiulară a curentului alternativ, la radiani pe secundă (rad/s);

F este frecvența curentului alternativ, unitatea internațională este Hertz (Hz);

C este capacitatea condensatorului, unitatea internațională pentru Farad (F).

Evident, dimensiunea rezistenței capacitive nu este legată doar de propriul factor (C), ci și de frecvența unghiulară (ω) sau frecvența (F) a curentului de curent alternativ extern.

Cu cât este mai mare capacitatea C a condensatorului, cu atât este mai mică Reactanța capacitivă XC.

Cu cât frecvența unghiulară este mai mare sau frecvența F a curentului alternativ, cu atât este mai mică Reactanța capacitivă XC, cu atât este mai mică impedanța curentului alternativ, adică condensatorul are o rezistență de înaltă frecvență la caracteristici de frecvență joasă.

Frecvența de curent continuu la care putem considera zero, astfel încât impedanța capacitivă este infinită, impedanța DC este, de asemenea, infinită, care este condensatorul are caracteristicile izolației curentului curent curent.

Impedanță

Într -un circuit cu rezistență, inductanță și capacitate, rezistența la curent alternativ se numește impedanță.Impedanța este adesea scrisă ca Z. Unitatea internațională a impedanței este ohm (ω).

Impedanța constă în rezistență, inductanță și capacitate, dar nu este o adăugare simplă a celor trei.Pentru un anumit circuit, impedanța nu este constantă, ci variază cu frecvența.

Următoarele descrie serii și circuitele paralele compuse din rezistență, inductanță și capacitate, amploarea impedanței lor și natura circuitului.

Circuitul seriei RLC

Circuitul este prezentat mai sus.

Deoarece R, L și C sunt în serie, curenții care curg prin R, L și C sunt aceiași sunt i.

Impedanța, tensiunea și puterea sunt legate de triunghiul prezentat mai jos.

Relația dintre impedanță, tensiune și putere

În cazul în care z este impedanța totală a conexiunii din seria RLC, XLC = XL-XC, este reactanța sintetizată de reactanță inductivă și capacitivă;U este tensiunea totală a conexiunii din seria RLC, ULC = UL-UC, este tensiunea pe tensiunea sintetizată de inductanță și capacitate;S este puterea aparentă a circuitului seriei RLC, unitatea internațională a Volts-Ampere (VA), qlc = ql-qc este puterea reactivă a inductanței QL este puterea reactivă sintetizată cu puterea reactivă QC de pe condensator șiUnitatea internațională a puterii reactive este cheltuită (VAR);P este puterea activă, iar unitatea internațională este Watt (W).

Unghiul ϕ între z/u/s și r/ur/p este unghiul factorului de putere.

Când xlc = xl-xc> 0, sau reactanța inductivă XL este mai mare decât reactanța capacitivă XC, tensiunea împărțită de inductor este mai mare decât tensiunea împărțită la condensator, iar circuitul este inductiv, iar triunghiul circuitului inductiv este esteprezentat mai jos:

Triunghiul circuitului inductiv

Când 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:

Triunghiul circuitului condensator

Când xlc = xl-xc = 0, sau impedanța inductivă XL este egală cu impedanța capacitivă XC, circuitul este rezistiv, iar circuitul suferă rezonanță în serie, moment în care impedanța totală, z = r, este starea de cea mai mică impedanțăPentru circuitul seriei RLC.Folosind acest punct, în circuitele electronice, seria RLC să facă o anumită capcană de frecvență, adică în vecinătatea unei anumite frecvențe, impedanța capcanei către frecvența cea mai mică și, astfel, ocolește semnalul în apropierea frecvenței.

Curba caracteristică a capcanei este prezentată mai jos, când f = f0, apare rezonanță în serie, z = r, iar impedanța este minimizată.

Curbe caracteristice ale capcanelor

Circuit paralel RLC

Circuitul este prezentat mai sus.

Deoarece R, L și C sunt conectate în paralel, tensiunile aplicate la R, L și C sunt aceleași toate sunt u.Tensiunea R, L și C este aceeași.

Impedanța, curentul și puterea sunt legate de triunghiul prezentat mai jos.

Relația dintre impedanță, curent și putere

Unde z este impedanța totală a circuitului paralel RLC, 1/xlc = 1/xl-1/xc;I este curentul total al circuitului paralel RLC, ILC = IL-IC, curentul sintetizat de curentul care curge prin inductor și curentul care curge prin condensator;S este puterea aparentă a circuitului paralel RLC, unitatea internațională a Volts-Ampere (VA), iar Qlc = ql-qc este puterea reactivă a puterii reactive de pe inductor, QL și puterea reactivă sintetizată de puterea reactivăpe condensator și unitatea internațională a puterii reactive este cheltuită (VAR);P este puterea activă, unitatea internațională a Watts (W).QC puterea reactivă sintetizată din puterea reactivă QC de pe condensator, unitatea internațională a puterii reactive este cheltuită (var);P este puterea activă, unitatea internațională este Watt (W).

Unghiul ϕ între (1/z)/I/S și (1/r)/ir/p este unghiul factorului de putere.

Când 1/xlc = 1/xl-1/xc> 0, sau când reactanța capacitivă XC este mai mare decât reactanța inductivă XL, curentul care curge prin inductor este mai mare decât curentul care curge prin condensator, iar circuitul este electricinductiv și triunghiul circuitului inductiv este prezentat mai jos:

Triunghiul circuitului inductiv

Când 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:

Relația dintre impedanță, curent și putere

Când xlc = xl-xc = 0, sau impedanța inductivă XL este egală cu impedanța capacitivă XC, circuitul este rezistiv, circuitul are loc în rezonanță paralelă, în acest moment, impedanța totală z = r, pentru circuitul paralel RLC paralelImpedanță Stare maximă.Folosind acest punct, în circuitele electronice, RLC paralel pentru a face un anumit selector de frecvență de frecvență, adică, în vecinătatea unei anumite frecvențe, selectorul de frecvență al impedanței de frecvență este cea mai mare, cea mai bună selectivitate pentru semnalele din apropierea frecvenței.

Asta acoperă totul în acest articol.Dacă aveți întrebări, vă rugăm să nu ezitați contactaţi-ne.allelcoelec vă va răspunde prompt.

Despre noi

ALLELCO LIMITED

Allelco este un un singur stop la nivel internațional Distribuitor de servicii de achiziții de componente electronice hibride, angajat să furnizeze servicii de achiziții de componente și lanțuri de aprovizionare complete pentru industria globală de fabricație și distribuție electronică, inclusiv fabrici de top 500 globale OEM și brokeri independenți.
Citeste mai mult