Sadržaj

• Formula
• Koraci
• Dio 1 od 2: Izračunavanje aktivnih i reaktivnih impedancija
• Dio 2 od 2: Izračunavanje impedancije
• Savjeti

Impedancija ili impedancija odnosi se na otpor kruga naizmjeničnoj električnoj struji. Ova se vrijednost mjeri u ohmima. Za izračun ukupnog otpora kruga potrebno je znati vrijednosti svih aktivnih otpora (otpornika) i impedanciju svih induktora i kondenzatora uključenih u ovaj krug, a njihove se vrijednosti mijenjaju ovisno o tome kako struja prolazi kroz krug se mijenja. Impedancija se može izračunati jednostavnom formulom.

Formula

1. Impedancija Z = R ili x_Lili x_C (ako je jedno prisutno)
2. Ukupni otpor (serijska veza) Z = √ (R + X) (ako su prisutni R i jedan tip X)
3. Ukupni otpor (serijska veza) Z = √ (R + (| X_L - X_C|)) (ako R, X_L, X_C)
4. Ukupni otpor (bilo kakve veze) = R + jX (j je zamišljeni broj √ (-1))
5. Otpor R = I / ΔV
6. Induktivni otpor X_L = 2πƒL = ωL
7. Kapacitivni otpor X_C = / _2πƒL = / _ωL

Koraci

Dio 1 od 2: Izračunavanje aktivnih i reaktivnih impedancija

1. 1 Impedancija je označena simbolom Z i mjeri se u ohmima (ohmima). Možete izmjeriti impedanciju električnog kruga ili pojedinog elementa. Impedancija karakterizira otpor kruga naizmjeničnoj električnoj struji. Postoje dvije vrste otpora koje doprinose impedanciji:
   • Aktivni otpor (R) ovisi o materijalu i obliku elementa. Otpornici imaju najveći aktivni otpor, ali i drugi elementi kola imaju nizak aktivni otpor.
   • Reaktivni otpor (X) ovisi o veličini elektromagnetskog polja. Najveću reaktanciju ima prigušnice i kondenzatore.
2. 2 Otpor je temeljna fizikalna veličina opisana Ohmovim zakonom: ΔV = I * R. Ova formula će vam omogućiti izračunavanje bilo koje od tri veličine ako poznajete druge dvije. Na primjer, za izračun otpora prepišite formulu na sljedeći način: R = I / ΔV. Otpor možete mjeriti i multimetrom.
   • ΔV je napon (razlika potencijala) izmjeren u voltima (V).
   • I je jačina struje, mjerena u amperima (A).
   • R je otpor mjeren u ohmima (ohmima).
3. 3 Reaktivni otpor javlja se samo u izmjeničnim krugovima. Kao i otpor, reaktancija se mjeri u ohmima (ohmima). Postoje dvije vrste reaktancija:
   • Induktivni otpor X_C imaju induktore koji stvaraju magnetsko polje koje sprječava promjenu smjera struje u krugu. Što se brže mijenja smjer struje, veća je induktivna reaktancija.
   • Kapacitet X_C imaju kondenzatore koji pohranjuju električni naboj. Kad se smjer struje u krugu promijeni, kondenzator više puta nulira i akumulira električni naboj. Što se kondenzator duže puni, kapacitivni otpor je veći.Stoga se brži smjer struje smanjuje kapacitivni otpor.
4. 4 Izračunajte induktivni otpor. Ovaj otpor je izravno proporcionalan brzini kojom se mijenja smjer struje, odnosno frekvenciji struje. Ova frekvencija označena je simbolom ƒ i mjeri se u hercima (Hz). Formula za izračunavanje induktivne reaktancije: x_L = 2πƒLgdje je L induktivitet izmjeren u henryju (H).
   • Induktivnost L ovisi o broju zavoja u induktoru. Također možete izmjeriti induktivitet.
   • Ako ste upoznati s jediničnom kružnicom, zamislite da je jedan ciklus izmjenične struje jednak jednoj potpunoj rotaciji ove kružnice (za 2π radijana). Pomnožite li ovu vrijednost s ƒ, koja se mjeri u hercima (jedinice u sekundi), dobit ćete rezultat, mjeren u radijanima u sekundi. To je mjerna jedinica za kutnu brzinu i označava se sa ω. Formulu možete prepisati za izračun induktivne reaktancije ovako: X_L= ωL
5. 5 Izračunajte kapacitet. Ovaj otpor je obrnuto proporcionalan brzini kojom se mijenja smjer struje, odnosno frekvenciji struje. Formula za izračunavanje kapacitivnosti: x_C = / _2πƒC... C je kapacitet kondenzatora, mjeren u faradima (F).
   • Možete mjeriti električni kapacitet.
   • Ova se formula može prepisati na sljedeći način: X_C = / _ωL (vidi gore objašnjenja).

Dio 2 od 2: Izračunavanje impedancije

1. 1 Ako se krug sastoji samo od otpornika, tada se impedancija izračunava na sljedeći način. Prvo izmjerite otpor svakog otpornika ili pogledajte vrijednosti otpora na dijagramu kruga.
   • Ako su otpornici spojeni serijski, tada je impedancija R = R₁ + R₂ + R₃...
   • Ako su otpornici spojeni paralelno, tada je impedancija R = / _R1 + / _R2 + / _R3 ...
2. 2 Zbrojite iste reaktancije. Ako krug sadrži samo prigušnice ili isključivo kondenzatore, tada je impedancija jednaka zbroju reakcija. Izračunajte ovako:
   • Serijsko spajanje zavojnica: X_ukupno = X_L1 + X_L2 + ...
   • Serijski spoj kondenzatora: C_ukupno = X_C1 + X_C2 + ...
   • Paralelno spajanje zavojnica: X_ukupno = 1 / (1 / X_L1 + 1 / X_L2 ...)
   • Paralelno spajanje kondenzatora: C_ukupno = 1 / (1 / X_C1 + 1 / X_C2 ...)
3. 3 Oduzmite induktivnu i kapacitivnu reaktaciju da biste dobili ukupnu reaktansu. Budući da s povećanjem jedne vrste otpora druga opada, one se u pravilu međusobno kompenziraju. Da biste pronašli ukupnu reaktansu, oduzmite manji otpor od većeg.
   • Ili upotrijebite formulu: X_ukupno = | X_C - X_L|
4. 4 Izračunajte impedanciju i reaktans u serijskom krugu. Ove vrijednosti ne možete samo dodati jer se s vremenom mijenjaju, već dostižu svoje maksimalne vrijednosti u različito vrijeme. Stoga upotrijebite formulu:Z = √ (R + X).
   • Izračuni s ovom formulom uključuju korištenje vektora, ali možete koristiti Pitagorin teorem predstavljajući R i X kao krakove pravokutnog trokuta, a otpor Z kao hipotenuzu.
5. 5 Izračunajte impedanciju i reaktanciju u paralelnom krugu. U ovom slučaju koriste se složeni brojevi (to je jedini način za izračunavanje impedancije u paralelnom krugu koji ima i otpor i reaktanciju).
   • Z = R + jX, gdje je j imaginarna jedinica: √ (-1). Upotrijebite j umjesto i kako biste izbjegli zbunjivanje zamišljene jedinice (j) s amperažom (I).
   • Ne možete dodati ove brojeve. Na primjer, impedancija se može predstaviti kao 60 ohma + j120 ohma.
   • Ako imate dva uzastopna lanca, tada možete dodati prirodne brojeve zasebno, a složene zasebno. Na primjer, ako je Z₁ = 60 Ohm + j120 Ohm, a otpornik sa Z je serijski spojen na ovaj krug₂ = 20Ω, tada je Z_ukupno = 80Ω + j120Ω.

Savjeti

• Ukupni otpor (otpor i reaktancija) također se može izraziti kroz zamišljeni broj.