sa 2023/12/18
15,053
Alamin ang Mga Pangunahing Kaalaman: Paglaban, Inductive Reactance, Capacitive Reactance, at Impedance
Sa elektrikal na engineering, ang iba't ibang mga pisikal na dami, kabilang ang paglaban, induktibong reaksyon, capacitive reactance, at impedance, ay madalas na nakatagpo.Ang circuit ay madalas na sinusunod na maging resistive, inductive, at capacitive.Sa ilalim ng mga tiyak na kondisyon, ang circuit ay maaari ring magpakita ng isang resonant state.Sa sumusunod na talakayan, ihahambing namin at maihahambing ang mga pagkakaiba -iba at pakikipag -ugnayan sa mga pisikal na dami at mga katangian na ipinakita ng circuit sa kanilang pagsasama.
paglaban
Ang daloy ng koryente sa pamamagitan ng isang conductor ay nakatagpo ng paglaban, na kung saan ay isang sukatan ng pagsalungat ng conductor.Ang isang mas malaking sagabal ay nagreresulta sa higit na pagtutol, habang ang isang mas maliit na sagabal ay nagbubunga ng mas kaunting pagtutol.Habang ang lahat ng mga sangkap ay nagpapakita ng paglaban, ang iba't ibang mga antas ay umiiral, na nakakaapekto sa kanilang kakayahang hadlangan ang elektrikal na kasalukuyang.Ang mga insulator ay ginagamit upang ibukod ang mga conductor at protektahan laban sa electric shock dahil sa kanilang mahusay na kakayahang harangan ang kasalukuyang.Sa kabilang banda, ang mga superconductors ay nagpapakita ng halos zero na pagtutol.
Ang mga resistor ay karaniwang inilalarawan ng titik R at ang paglaban ay isang intrinsic na katangian ng conductor mismo, na independiyenteng ng mga panlabas na kadahilanan.Sa madaling salita, sa sandaling ang isang risistor ay ginawa, ang halaga ng paglaban nito ay nakatakda at nananatiling hindi maapektuhan ng mga panlabas na kadahilanan.Ito ay kilala bilang Batas ng Paglaban at ipinahayag ng mga sumusunod na pormula:
R = ρl/s
ρ—— Ang resistivity ng materyal na ginamit upang gawin ang risistor, ang internasyonal na yunit ay ohm · metro (ω · m);
L— - Ang haba ng sugat ng wire sa isang risistor, ang internasyonal na yunit ay metro (m);
S—-Ang cross-sectional area ng wire sugat sa isang risistor, ang international unit ay square meters (m²);
R—— Halaga ng resistensya, ang internasyonal na yunit ay ohm, na tinutukoy bilang OHM (ω).
Ang paglaban ng isang risistor ay pareho sa parehong AC at DC circuit at hindi nagbabago sa mga pagbabago sa dalas ng suplay ng kuryente.
Paglaban
Sa isang AC circuit, ang inductor coil ay lumalaban sa kasalukuyang sa pamamagitan ng induktibong reaksyon nito.Ang laki ng induktibong reaksyon ay maaaring kalkulahin gamit ang sumusunod na pormula.
Xl = ωl = 2πfl
Ang XL ay ang induktibong reaksyon, sa mga internasyonal na yunit ng OHMS (Ω);
Ω ay ang angular frequency ng alternating kasalukuyang (AC), ang international unit ay rad/s (rad);
Ang F ay ang dalas ng alternating kasalukuyang, ang international unit ay Hertz (Hz);
L ay ang inductance ng inductor coil, ang international unit ay Henry (H).
Malinaw, ang laki ng induktibong reaksyon ay nakasalalay hindi lamang sa sarili nitong koepisyent (L), kundi pati na rin sa panlabas na inilapat na alternating kasalukuyang angular frequency (Ω) o dalas (F).
Ang mas mataas na inductance l ng isang inductor coil, mas malaki ang induktibong reaksyon XL.
Katulad nito, mas mataas ang angular frequency Ω o dalas F ng alternating kasalukuyang, mas mataas ang induktibong reaksyon XL.Ang inductor coil ay may katangian ng pagpapahintulot sa mga mababang frequency na pumasa habang pinipigilan ang mataas na frequency.
Sa pag -aakalang ang DC ay may dalas ng zero, ang induktibong reaksyon ay zero din na walang hadlang sa DC.
Paglaban ng kapasidad
Sa isang AC circuit, ang impeding effect ng isang kapasitor sa kasalukuyang daloy ay capacitive reaksyon.Ang laki ng capacitive reaksyon ay ipinahayag ng pormula tulad ng sumusunod:
Xc = 1/(ωc) = 1/(2πfc)
Ang XC ay ang capacitive reactance sa OHMS (Ω);
Ω ang angular frequency ng alternating kasalukuyang, sa mga radian bawat segundo (rad/s);
Ang F ay ang dalas ng alternating kasalukuyang, ang international unit ay Hertz (Hz);
Ang C ay ang kapasidad ng kapasitor, ang internasyonal na yunit para sa Farad (F).
Malinaw, ang laki ng paglaban ng capacitive ay hindi lamang nauugnay sa sarili nitong kadahilanan (C), kundi pati na rin sa angular frequency (Ω) o dalas (F) ng panlabas na AC kasalukuyang.
Ang mas malaki ang kapasidad c ng kapasitor, mas maliit ang capacitive reactance xc.
Ang mas mataas na angular frequency Ω o dalas F ng alternating kasalukuyang, mas maliit ang capacitive reactance XC, mas maliit ang impedance ng alternating kasalukuyang, iyon ay, ang kapasitor ay may isang mataas na dalas na pagtutol sa mga katangian ng mababang-dalas.
Ang dalas ng DC na maaari nating isipin bilang zero, kaya ang capacitive impedance ay walang hanggan, ang impedance ng DC ay walang hanggan, na kung saan ay ang kapasitor ay may mga katangian ng pagkakabukod ng direktang kasalukuyang AC.
Impedance
Sa isang circuit na may paglaban, inductance, at kapasidad, ang paglaban sa alternating kasalukuyang ay tinatawag na impedance.Ang impedance ay madalas na nakasulat bilang Z. Ang internasyonal na yunit ng impedance ay ang OHM (ω).
Ang impedance ay binubuo ng paglaban, inductance, at kapasidad, ngunit hindi isang simpleng pagdaragdag ng tatlo.Para sa isang naibigay na circuit, ang impedance ay hindi pare -pareho, ngunit nag -iiba sa dalas.
Ang mga sumusunod ay naglalarawan ng mga serye at kahanay na mga circuit na binubuo ng paglaban, inductance, at kapasidad, ang laki ng kanilang impedance, at ang likas na katangian ng circuit.
RLC Series Circuit
RLC Series Circuit
Ang circuit ay ipinapakita sa itaas.
Dahil ang R, L at C ay nasa serye, ang mga alon na dumadaloy sa pamamagitan ng R, L at C ay pareho.
Ang impedance, boltahe at kapangyarihan ay nauugnay sa tatsulok na ipinakita sa ibaba.
Ugnayan sa pagitan ng impedance, boltahe at kapangyarihan
Kung saan ang Z ay ang kabuuang impedance ng koneksyon sa serye ng RLC, XLC = XL-XC, ay ang induktibo at capacitive reactance synthesized reaksyon;Ang U ay ang kabuuang boltahe ng koneksyon ng serye ng RLC, ULC = UL-UC, ay ang boltahe sa inductance at capacitance synthesized boltahe;Ang S ay ang maliwanag na kapangyarihan ng RLC Series Circuit, ang International Unit of Volts-ampere (VA), QLC = QL-QC ay ang reaktibo na kapangyarihan sa inductance QL ay ang reaktibo na kapangyarihan na synthesized na may reaktibo na kapangyarihan QC sa kapasitor, atAng internasyonal na yunit ng reaktibong kapangyarihan ay ginugol (var);Ang P ay ang aktibong kapangyarihan, at ang internasyonal na yunit ay Watt (W).
Ang anggulo ϕ sa pagitan ng z/u/s at r/ur/p ay ang anggulo ng kadahilanan ng kuryente.
Kapag ang xlc = xl-xc> 0, o ang induktibong reaksyon XL ay mas malaki kaysa sa capacitive reactance XC, ang boltahe na hinati ng inductor ay mas malaki kaysa sa boltahe na hinati ng kapasitor, at ang circuit ay induktibo, at ang induktibong circuit tatsulok ayIpinakita sa ibaba:
Inductive circuit tatsulok
Kapag 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:
Capacitor Circuit Triangle
Kapag ang xlc = xl-xc = 0, o ang inductive impedance xl ay katumbas ng capacitive impedance XC, ang circuit ay resistive at ang circuit ay sumasailalim sa serye resonance, kung saan ang kabuuang impedance, z = r, ay ang estado ng hindi bababa sa impedancepara sa circuit ng serye ng RLC.Gamit ang puntong ito, sa mga electronic circuit, ang serye ng RLC na gumawa ng isang tiyak na dalas na bitag, iyon ay, sa paligid ng isang tiyak na dalas, ang impedance ng bitag hanggang sa dalas ng pinakamaliit, at sa gayon ay malipasan ang signal na malapit sa dalas.
Ang katangian na curve ng bitag ay ipinapakita sa ibaba, kapag ang F = F0, nangyayari ang serye ng resonansya, z = r, at ang impedance ay nabawasan.
Mga katangian na curves ng mga traps
RLC Parallel Circuit
RLC Parallel Circuit
Ang circuit ay ipinapakita sa itaas.
Dahil ang R, L at C ay konektado sa kahanay, ang mga boltahe na inilalapat sa R, L at C ay pareho lahat.Ang boltahe ng R, L at C ay pareho.
Ang impedance, kasalukuyang at kapangyarihan ay nauugnay sa tatsulok na ipinakita sa ibaba.
Ugnayan sa pagitan ng impedance, kasalukuyang at kapangyarihan
Kung saan ang Z ay ang kabuuang impedance ng RLC parallel circuit, 1/xlc = 1/xl-1/xc;Ako ang kabuuang kasalukuyang ng RLC parallel circuit, ILC = IL-IC, ang kasalukuyang synthesized ng kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng inductor at ang kasalukuyang dumadaloy sa kapasitor;S ay ang maliwanag na kapangyarihan ng RLC parallel circuit, ang international unit ng volts-ampere (VA), at qlc = ql-qc ay ang reaktibo na kapangyarihan ng reaktibong kapangyarihan sa inductor, ql at ang reaktibo na kapangyarihan na synthesize ng reaktibo na kapangyarihansa kapasitor, at ang internasyonal na yunit ng reaktibo na kapangyarihan ay ginugol (var);Ang P ay ang aktibong kapangyarihan, ang internasyonal na yunit ng Watts (W).QC Ang reaktibo na kapangyarihan na synthesized mula sa reaktibong kapangyarihan QC sa kapasitor, ang internasyonal na yunit ng reaktibong kapangyarihan ay ginugol (var);P ay ang aktibong kapangyarihan, ang international unit ay watt (W).
Ang anggulo ϕ sa pagitan ng (1/z)/i/s at (1/r)/IR/P ay ang anggulo ng kadahilanan ng kuryente.
Kapag ang 1/xlc = 1/xl-1/xc> 0, o kapag ang capacitive reactance XC ay mas malaki kaysa sa induktibong reaksyon XL, ang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng inductor ay mas malaki kaysa sa kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng kapasitor, at ang circuit ay electricallyinduktibo, at ang induktibong circuit tatsulok ay ipinapakita sa ibaba:
Inductive circuit tatsulok
Kapag 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:
Ugnayan sa pagitan ng impedance, kasalukuyang at kapangyarihan
Kapag ang xlc = xl-xc = 0, o ang inductive impedance xl ay katumbas ng capacitive impedance XC, ang circuit ay resistive, ang circuit ay nangyayari sa kahanay na resonans, sa oras na ito, ang kabuuang impedance z = r, para sa RLC parallel circuitImpedance maximum na estado.Gamit ang puntong ito, sa mga electronic circuit, kahanay ng RLC na gumawa ng isang tiyak na dalas ng dalas ng dalas, iyon ay, sa paligid ng isang tiyak na dalas, ang dalas ng tagapili ng dalas na impedance ay ang pinakamalaking, ang pinakamahusay na pagpili para sa mga signal na malapit sa dalas.
Saklaw nito ang lahat sa artikulong ito.Kung mayroon kang anumang mga katanungan, mangyaring huwag mag -atubiling Makipag-ugnayan sa amin.Agad na sasagot sa iyo ng allelcoelec.
Ibahagi: