Hva er elektrisk impedans?

I DC-kretser spiller motstanden R en viktig rolle. Når det gjelder sinusformede AC-kretser, kan det ikke gjøres med bare en aktiv motstand. Faktisk, hvis kapasiteten og induktansene i DC-kretser bare er merkbare under forbigående prosesser, så manifesterer disse komponentene seg mye mer betydelig i AC-kretser.

Derfor, for en tilstrekkelig beregning av vekselstrømkretser, introduseres begrepet «elektrisk impedans» - Z eller den komplekse (totale) motstanden til et to-endet nettverk til et harmonisk signal. Noen ganger sier de bare "impedans", og utelater ordet "elektrisk".

Konseptet med impedans lar deg søke Ohms lov til seksjoner av sinusformede vekselstrømkretser... Manifestasjonen av den dobbeltendede (lastende) induktive komponenten fører til etterslep av strømmen fra spenningen ved en gitt frekvens, og manifestasjonen av den kapasitive komponenten - til etterslep av spenningen fra strømmen. Den aktive komponenten forårsaker ikke en forsinkelse mellom strøm og spenning, og virker i hovedsak på samme måte som i en DC-krets.

Impedanskomponenten som inneholder de kapasitive og induktive komponentene kalles den reaktive komponenten X. Grafisk kan den aktive komponenten R av impedansen plottes på oX-aksen, og den reaktive komponenten på oY-aksen, da vil impedansen som helhet være representert i form av et kompleks et tall der j er den imaginære enheten (den imaginære enheten opphøyd i annen er minus 1).

I dette tilfellet ses det tydelig at den reaktive komponenten X kan dekomponeres i kapasitive og induktive komponenter, som har motsatt retning, det vil si har motsatt effekt på strømfasen: med overvekt av den induktive komponenten, impedansen av kretsen som helhet vil være positiv, det vil si at strømmen i kretsen vil ligge etter spenningen, men hvis den kapasitive komponenten dominerer, vil spenningen ligge etter strømmen.

Skjematisk er dette to-terminalnettverket i den gitte formen avbildet som følger:

I prinsippet kan ethvert lineært to-ports nettverksdiagram reduseres til en lignende form. Her kan du bestemme den aktive komponenten R, som ikke er avhengig av strømfrekvensen, og den reaktive komponenten X, som inkluderer de kapasitive og induktive komponentene.

Fra den grafiske modellen, hvor motstandene er representert av vektorer, er det klart at modulen til impedansen for en gitt frekvens av sinusformet strøm beregnes som lengden av vektoren, som er summen av vektorene X og R. Impedans måles i ohm.

Praktisk talt, i beskrivelsene av sinusformede vekselstrømkretser når det gjelder impedans, kan du finne begreper som «lastens aktiv-induktive natur» eller «aktiv-kapasitiv last» eller «rent aktiv last». Dette betyr følgende:

• Hvis påvirkningen av induktansen L råder i kretsen, er den reaktive komponenten X positiv, mens den aktive komponenten R er liten - dette er en induktiv belastning. Et eksempel på en induktiv belastning er en induktor.

• Hvis påvirkningen av kapasitansen C dominerer i kretsen, er den reaktive komponenten X negativ, mens den aktive komponenten R er liten - dette er en kapasitiv belastning. Et eksempel på en kapasitiv last er en kondensator.

• Hvis den aktive motstanden R dominerer i kretsen mens den reaktive komponenten X er liten, er det en aktiv last. Et eksempel på en aktiv belastning er en glødelampe.

• Hvis den aktive komponenten R i kretsen er signifikant, men den induktive komponenten råder over den kapasitive komponenten, det vil si at den reaktive komponenten X er positiv, kalles belastningen aktiv-induktiv. Et eksempel på en aktiv-induktiv last er en induksjonsmotor.

• Hvis den aktive R-komponenten i kretsen er signifikant, mens den kapasitive komponenten råder over den induktive komponenten, det vil si at den reaktive komponenten X er negativ, kalles belastningen aktiv-kapasitiv. Et eksempel på en aktiv-kapasitiv belastning er å drive en fluorescerende lampe.

Se også:Hva er Power Factor (Cosine Phi)