Huis blog~~Leer de basis: weerstand, inductieve reactantie, capacitieve reactantie en impedantie~~

~~Op 2023/12/18~~ ~~15,051~~

Leer de basis: weerstand, inductieve reactantie, capacitieve reactantie en impedantie

In elektrotechniek worden vaak een verscheidenheid aan fysieke hoeveelheden, waaronder weerstand, inductieve reactantie, capacitieve reactantie en impedantie, vaak aangetroffen.Het circuit wordt vaak waargenomen als resistief, inductief en capacitief.Onder specifieke omstandigheden kan het circuit ook een resonantietoestand weergeven.In de volgende discussie zullen we de variaties en onderlinge relaties tussen deze fysieke hoeveelheden en de kenmerken die het circuit na hun integratie vertonen vergelijken en contrasteren.

weerstand

De stroom van elektriciteit door een geleider ondervindt weerstand, wat een maat is voor de oppositie van de geleider.Een grotere obstructie resulteert in een grotere weerstand, terwijl een kleinere obstructie minder weerstand oplevert.Hoewel alle stoffen weerstand vertonen, bestaan er verschillende niveaus, die hun vermogen beïnvloeden om de elektrische stroom te belemmeren.Isolatoren worden gebruikt om geleiders te isoleren en beschermen tegen elektrische schok vanwege hun superieure vermogen om de stroom te blokkeren.Aan de andere kant vertonen supergeleiders bijna nul weerstand.

Weerstanden worden vaak weergegeven door de letter R en de weerstand is een intrinsiek kenmerk van de geleider zelf, onafhankelijk van externe factoren.Met andere woorden, zodra een weerstand is vervaardigd, wordt de weerstandswaarde ingesteld en blijft het niet beïnvloed door externe factoren.Dit staat bekend als de wet van verzet en wordt uitgedrukt door de volgende formule:

R = ρl/s

ρ - - de weerstand van het materiaal dat wordt gebruikt om de weerstand te maken, de internationale eenheid is ohm · meter (ω · m);

L— - De lengte van de draadwond tot een weerstand, de internationale eenheid is meters (M);

S—-Het dwarsdoorsnede van de draadwond in een weerstand, de internationale eenheid is vierkante meter (m²);

R— - Resistentiewaarde, de internationale eenheid is OHM, aangeduid als ohm (ω).

De weerstand van een weerstand is hetzelfde in zowel AC- als DC -circuits en verandert niet met veranderingen in de voedingsfrequentie.

Weerstand

In een AC -circuit is de inductorspoel bestand tegen de stroom door zijn inductieve reactantie.De grootte van inductieve reactantie kan worden berekend met behulp van de volgende formule.

Xl = ωl = 2πfl

XL is de inductieve reactantie, in internationale eenheden van ohm (ω);

Ω is de hoekfrequentie van wisselstroom (AC), de internationale eenheid is rad/s (rad);

f is de frequentie van afwisselend stroom, de internationale eenheid is Hertz (Hz);

L is de inductie van de inductorspoel, de internationale eenheid is Henry (H).

Het is duidelijk dat de grootte van de inductieve reactantie niet alleen afhangt van zijn eigen coëfficiënt (L), maar ook van de extern toegepaste wisselstroomhoekfrequentie (ω) of frequentie (F).

Hoe hoger de inductie L van een inductorspoel, hoe groter de inductieve reactantie XL.

Evenzo, hoe hoger de hoekfrequentie ω of frequentie F van de wisselstroom, hoe hoger de inductieve reactantie XL.De inductorspoel heeft het kenmerk om lage frequenties te laten passeren en tegelijkertijd hoge frequenties te belemmeren.

Ervan uitgaande dat DC een frequentie van nul heeft, is de inductieve reactantie ook nul zonder obstructie voor DC.

Capaciteitsweerstand

In een AC -circuit is het belemmerende effect van een condensator op de stroomstroom capacitieve reactantie.De grootte van capacitieve reactantie wordt als volgt uitgedrukt door de formule:

Xc = 1/（ωc） = 1/（2πfc）

XC is de capacitieve reactantie in ohm (Ω);

Ω is de hoekfrequentie van wisselstroom, in radialen per seconde (rad/s);

f is de frequentie van afwisselend stroom, de internationale eenheid is Hertz (Hz);

C is de capaciteit van de condensator, de internationale eenheid voor de Farad (F).

Het is duidelijk dat de grootte van de capacitieve weerstand niet alleen gerelateerd is aan zijn eigen factor (C), maar ook aan de hoekfrequentie (ω) of frequentie (F) van de externe AC -stroom.

Hoe groter de capaciteit C van de condensator, hoe kleiner de capacitieve reactantie XC.

Hoe hoger de hoekfrequentie ω of frequentie F van de wisselstroom, hoe kleiner de capacitieve reactantie XC, hoe kleiner de impedantie van de wisselstroom, dat wil zeggen dat de condensator een hoogfrequente weerstand heeft tegen laagfrequente kenmerken.

DC -frequentie die we kunnen beschouwen als nul, dus de capacitieve impedantie is oneindig, de impedantie van DC is ook oneindig, wat de condensator is, heeft de kenmerken van isolatie van directe stroom AC.

Impedantie

In een circuit met weerstand, inductantie en capaciteit wordt de weerstand tegen wisselstroom impedantie genoemd.Impedantie wordt vaak geschreven als Z. De internationale eenheid van impedantie is de OHM (ω).

Impedantie bestaat uit weerstand, inductie en capaciteit, maar is geen eenvoudige toevoeging van de drie.Voor een bepaald circuit is impedantie niet constant, maar varieert met frequentie.

Het volgende beschrijft series en parallelle circuits samengesteld uit resistentie, inductantie en capaciteit, de omvang van hun impedantie en de aard van het circuit.

RLC -serie circuit

Het circuit wordt hierboven weergegeven.

Omdat R, L en C in serie zijn, zijn de stromen die door R, L en C stromen hetzelfde zijn i.

Impedantie, spanning en vermogen zijn gerelateerd door de hieronder getoonde driehoek.

Relatie tussen impedantie, spanning en kracht

Waar z de totale impedantie is van de RLC-serieverbinding, is XLC = XL-XC de inductieve en capacitieve reactantie-gesynthetiseerde reactantie;U is de totale spanning van de RLC-serieverbinding, ULC = UL-UC, is de spanning op de inductie- en capaciteitssynthetische spanning;S is het schijnbare vermogen van het RLC-seriecircuit, de internationale eenheid van Volts-Aampere (VA), QLC = QL-QC is het reactieve vermogen op de inductantie QL is de reactieve kracht die wordt gesynthetiseerd met de reactieve stroom QC op de condensator, enDe internationale eenheid van reactieve stroom wordt besteed (VAR);P is de actieve stroom en de internationale eenheid is Watt (W).

De hoek ϕ tussen z/u/s en r/ur/p is de krachtfactorhoek.

Wanneer xlc = xl-xc> 0, of de inductieve reactantie xl groter is dan de capacitieve reactantie xc, is de spanning gedeeld door de inductor groter dan de spanning gedeeld door de condensator, en het circuit is inductief en het inductieve circuittrouw is ishieronder weergegeven:

Inductieve circuit driehoek

Wanneer 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:

Condensatorcircuitdriehoek

Wanneer xlc = xl-xc = 0, of de inductieve impedantie xl gelijk is aan de capacitieve impedantie xc, is het circuit resistief en ondergaat het circuit serie resonantie, op welk punt de totale impedantie, z = r, de staat van de minste impedantie isvoor het Circuit van de RLC -serie.Met behulp van dit punt, in elektronische circuits, wil je in de buurt van een bepaalde frequentie een bepaalde frequentieviel uitvoeren, dat wil zeggen de impedantie van de val naar de frequentie van de kleinste, en dus het signaal nabij de frequentie omzeilen.

De karakteristieke curve van de val wordt hieronder weergegeven, wanneer F = F0, serie resonantie optreedt, z = r en de impedantie wordt geminimaliseerd.

Karakteristieke krommen van vallen

RLC Parallel Circuit

Het circuit wordt hierboven weergegeven.

Aangezien R, L en C parallel zijn aangesloten, zijn de spanningen die worden toegepast op R, L en C hetzelfde, allemaal zijn u.De spanning van R, L en C is hetzelfde.

Impedantie, stroom en vermogen zijn gerelateerd door de hieronder getoonde driehoek.

Relatie tussen impedantie, huidige en macht

Waarbij z de totale impedantie is van het RLC-parallelle circuit, 1/xlc = 1/xl-1/xc;Ik is de totale stroom van het RLC-parallelle circuit, ILC = il-IC, de stroom gesynthetiseerd door de stroom die door de inductor stroomt en de stroom die door de condensator stroomt;S is het schijnbare vermogen van het RLC-parallelle circuit, de internationale eenheid van Volts-Aampere (VA) en QLC = Ql-QC is de reactieve kracht van de reactieve kracht op de inductor, QL en de reactieve kracht gesynthetiseerd door de reactieve krachtop de condensator, en de internationale eenheid van reactieve stroom wordt besteed (VAR);P is de actieve stroom, de internationale eenheid van Watts (W).QC Het reactieve vermogen gesynthetiseerd uit de reactieve kracht QC op de condensator, de internationale eenheid van reactieve stroom wordt besteed (VAR);P is de actieve stroom, de internationale eenheid is Watt (W).

De hoek ϕ tussen (1/z)/i/s en (1/r)/ir/p is de krachtfactorhoek.

Wanneer 1/xlc = 1/xl-1/xc> 0, of wanneer de capacitieve reactantie XC groter is dan de inductieve reactantie XL, is de stroom die door de inductor stroomt groter dan de stroom die door de condensator stroomt en het circuit is elektrischinductief en de inductieve circuitdriehoek wordt hieronder getoond:

Inductieve circuit driehoek

Wanneer 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:

Relatie tussen impedantie, huidige en macht

Wanneer xlc = xl-xc = 0, of de inductieve impedantie xl gelijk is aan de capacitieve impedantie xc, het circuit resistief is, vindt het circuit plaats in parallelle resonantie, op dit moment, de totale impedantie z = r, voor het parallelcircuit van RLCImpedant maximale toestand.Met behulp van dit punt, in elektronische circuits, is RLC parallel om een bepaalde frequentiefrequentiesector te doen, dat wil zeggen in de buurt van een bepaalde frequentie, de frequentieselector van de frequentie -impedantie is de grootste, de beste selectiviteit voor signalen in de buurt van de frequentie.

Dat behandelt alles in dit artikel.Als u vragen heeft, kunt u gerust Neem contact met ons op.allelcoelec zal u onmiddellijk antwoorden.

Over ons

ALLELCO LIMITED

Allelco is een internationaal beroemde one-stop Distributeur van inkoopdiensten van hybride elektronische componenten, toegewijd aan het bieden van uitgebreide inkoop- en supply chain -diensten voor componenten voor de wereldwijde elektronische productie- en distributie -industrie, waaronder wereldwijde top 500 OEM -fabrieken en onafhankelijke makelaars.
Lees verder