Научете основите: устойчивост, индуктивна реактивност, капацитивна реактивност и импеданс
В електротехниката често се срещат различни физически количества, включително устойчивост, индуктивна реактивност, капацитивна реактивност и импеданс.Често се наблюдава, че веригата е резистивна, индуктивна и капацитивна.При специфични условия веригата може също да показва резонансно състояние.В следващата дискусия ще сравним и сравним вариантите и взаимовръзките между тези физически количества и характеристиките, проявени от веригата при тяхната интеграция.
съпротива
Потокът на електричество чрез проводник среща съпротивление, което е мярка за противопоставянето на проводника.По -голямата препятствие води до по -голяма устойчивост, докато по -малката пречка дава по -малко съпротивление.Докато всички вещества проявяват съпротива, съществуват различни нива, което влияе върху способността им да възпрепятстват електрическия ток.Изолаторите се използват за изолиране на проводници и предпазване от токов удар поради превъзходната им способност да блокират тока.От друга страна, свръхпроводниците проявяват почти нулева съпротива.
Резисторите обикновено се изобразяват от буквата R, а съпротивлението е присъща характеристика на самия проводник, независимо от външните фактори.С други думи, след като се произвежда резистор, стойността му на съпротивление се определя и остава незасегната от външни фактори.Това е известно като Законът за съпротивата и се изразява от следната формула:
R = ρl/s
ρ - - Съпротивлението на материала, използван за направата на резистора, международната единица е ома · метър (Ω · m);
L— - Дължината на телената рана в резистор, международната единица е измервателни уреди (m);
S—-Площта на напречното сечение на телената рана в резистор, международната единица е квадратни метра (М²);
R— - Стойност на съпротивата, международната единица е ома, наричана Ohm (ω).
Съпротивлението на резистор е еднакво както в променливотоковите, така и в постояннотоковите вериги и не се променя с промените в честотата на захранването.
Съпротива
В променлива верига индукторската намотка се съпротивлява на тока чрез индуктивната си реактивност.Величината на индуктивната реактивност може да бъде изчислена с помощта на следната формула.
Xl = ωl = 2πfl
XL е индуктивната реакция, в международни единици на ома (ω);
ω е ъгловата честота на променлив ток (AC), международната единица е RAD/S (RAD);
F е честотата на редуващия се ток, международната единица е Hertz (HZ);
L е индуктивността на индукторската намотка, международната единица е Хенри (з).
Очевидно размерът на индуктивната реактивност зависи не само от собствения му коефициент (L), но и от външно приложения променлив ток ъглова честота (ω) или честота (F).
Колкото по -висока е индуктивността l на индукторна намотка, толкова по -голяма е индуктивната реактивност XL.
По същия начин, колкото по -висока е ъгловата честота Ω или честотата f на променливия ток, толкова по -висока е индуктивната реактивност xl.Индуктора намотката има характеристиката да позволи да преминат ниски честоти, докато пречат на високите честоти.
Ако приемем, че DC има честота нула, индуктивната реактивност също е нула без препятствие към DC.
Устойчивост на капацитет
В променливотоковата верига възпрепятстващият ефект на кондензатор върху текущия поток е капацитивна реактивност.Размерът на капацитивната реактивност се изразява от формулата, както следва:
Xc = 1/（ωc） = 1/（2πfc）
XC е капацитивната реактивност в ома (ω);
Ω е ъгловата честота на променлив ток, в радиани в секунда (rad/s);
F е честотата на редуващия се ток, международната единица е Hertz (HZ);
C е капацитетът на кондензатора, международното звено за FARAD (F).
Очевидно размерът на капацитивното съпротивление е не само свързан със собствения му фактор (С), но и с ъгловата честота (ω) или честотата (F) на външния променлив ток.
Колкото по -голям е капацитетът c на кондензатора, толкова по -малък е капацитивната реактивност xc.
Колкото по-висока е ъгловата честота Ω или честотата f на променливия ток, толкова по-малка е капацитивната реактивност xc, толкова по-малък е импедансът на променливия ток, тоест кондензаторът има високочестотна устойчивост на нискочестотни характеристики.
DC честота можем да мислим за нула, така че капацитивният импеданс е безкраен, импедансът на DC също е безкраен, който е кондензаторът има характеристиките на изолацията на директния ток променлив ток.
Импеданс
В верига с устойчивост, индуктивност и капацитет, съпротивлението на променлив ток се нарича импеданс.Импедансът често се пише като Z. Международната единица на импеданса е ома (ω).
Импедансът се състои от съпротива, индуктивност и капацитет, но не е просто добавяне на трите.За дадена верига импедансът не е постоянен, но варира с честотата.
Следното описва серии и паралелни вериги, съставени от съпротивление, индуктивност и капацитет, величината на техния импеданс и естеството на веригата.
Серия RLC серия
Серия RLC серия
Веригата е показана по -горе.
Тъй като R, L и C са последователно, токовете, преминаващи през R, L и C са същите са i.
Импедансът, напрежението и мощността са свързани с триъгълника, показан по -долу.
Връзка между импеданс, напрежение и мощност
Където Z е общият импеданс на връзката RLC серия, XLC = XL-XC, е индуктивният и капацитивен реактивен синтезиран реактив;U е общото напрежение на връзката на серията RLC, ULC = UL-UC, е напрежението върху синтезираното напрежение на индуктивността и капацитета;S е очевидната мощност на веригата от серия RLC, Международната единица на Volts-Ampere (VA), QLC = QL-QC е реактивната мощност на индуктивността QL е реактивната мощност, синтезирана с реактивната мощност QC върху кондензатора иМеждународната единица за реактивна мощност се изразходва (VAR);P е активната мощност, а международната единица е Watt (W).
Ъгълът ϕ между z/u/s и r/ur/p е ъгълът на коефициента на мощност.
Когато xlc = xl-xc> 0, или индуктивната реактивност xl е по-голяма от капацитивната реакция xc, напрежението, разделено на индуктора, е по-голямо от напрежението, разделено на кондензатора, а веригата е индуктивна, а индуктивният триъгълник е триъгълникПоказано по -долу:
Индуктивен триъгълник
Когато 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:
Триъгълник на веригата на кондензатора
Когато xlc = xl-xc = 0, или индуктивният импеданс XL е равен на капацитивния импеданс XC, веригата е резистивна и веригата претърпява резонанс на серията, в този момент общият импеданс, z = r, е състоянието на най-малко импедансЗа веригата на серията RLC.Използвайки тази точка, в електронните схеми, RLC серията да направи определен честотен капан, тоест в близост до определена честота импедансът на капана до честотата на най -малкия и по този начин заобикаля сигнала близо до честотата.
Характерната крива на капана е показана по -долу, когато се появява f = f0, сериен резонанс, z = r, и импедансът е сведен до минимум.
Характерни криви на капани
RLC паралелна верига
RLC паралелна верига
Веригата е показана по -горе.
Тъй като R, L и C са свързани паралелно, напреженията, приложени към R, L и C, са еднакви, всички са u.Напрежението на R, L и C е същото.
Импедансът, токът и мощността са свързани с триъгълника, показани по -долу.
Връзка между импеданса, тока и властта
Където z е общият импеданс на паралелната верига RLC, 1/XLC = 1/XL-1/XC;I е общият ток на паралелната верига RLC, ILC = IL-IC, токът, синтезиран от тока, преминаващ през индуктора и тока, преминаващ през кондензатора;S е очевидната мощност на паралелната верига на RLC, международната единица на Volts-Ampere (VA), а QLC = QL-QC е реактивната сила на реактивната мощност върху индуктора, QL и реактивната мощност, синтезирана от реактивната мощностНа кондензатора и международната единица за реактивна мощност се изразходва (VAR);P е активната мощност, международната единица на Watts (W).QC Реактивната мощност, синтезирана от реактивната мощност QC на кондензатора, международната единица за реактивна мощност се изразходва (VAR);P е активната мощност, международната единица е Watt (W).
Ъгълът ϕ между (1/z)/i/s и (1/r)/ir/p е ъгълът на коефициента на мощност.
Когато 1/xlc = 1/xl-1/xc> 0, или когато капацитивната реактивност xc е по-голяма от индуктивната реактивност xl, токът, преминаващ през индуктора, е по-голям от тока, който тече през кондензатора, а веригата е електрически електрическиИндуктивен, а индуктивният триъгълник е показан по -долу:
Индуктивен триъгълник
Когато 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:
Връзка между импеданса, тока и властта
Когато xlc = xl-xc = 0, или индуктивният импеданс xl е равен на капацитивния импеданс xc, веригата е резистивна, веригата се среща в паралелен резонанс, в този момент общият импеданс z = r, за RLC паралелната веригаМаксимално състояние на импеданса.Използвайки тази точка, в електронните схеми, RLC успоредно, за да се направи определен селектор за честота на честотата, тоест в близост до определена честота честотният селектор на честотния импеданс е най -големият, най -добрата селективност за сигналите в близост до честотата.
Това обхваща всичко в тази статия.Ако имате въпроси, моля не се колебайте Свържете се с нас.allelcoelec ще ви отговори незабавно.