In series
Z = √(R² + X²)
Z = √(R² + (|XL - XC|)²)
In parallel
Z = R + jX
Definitions
Z = Impedance (Ω)
R = Resistance (Ω)
X = Reactance (Ω)
XL = Inductive reactance (Ω)
XC = Capacitive reactance (Ω)
j = √(-1)
ما هو المعاوقة؟
المعاوقة هي المقاومة الكلية التي يقدمها الدائرة لتدفق التيار الكهربائي المتغير (AC). وهي تجمع بين المقاومة (R) والرداءة (X)، وتقاس بوحدة الأوم (Ω).
“معارضة الدائرة لمرور التيار الكهربائي المتغير.”
المعارضة الطبيعية للتيار الكهربائي بسبب خصائص المادة. تفرغ الطاقة على شكل حرارة.
“ميل الجسم لمعارضة مرور التيار الكهربائي.”
المعارضة الناتجة عن السعة (C) أو الحث (L) في الدوائر الكهربائية المتغيرة. على عكس المقاومة، تقوم الرداءة بتخزين وإطلاق الطاقة بدلاً من فراغها.
“المعارضة المقدمة للتيار الكهربائي المتغير بواسطة السعة أو الحث.”
استخدم هذا الحاسب لحساب المعاوقة (Z) باستخدام الصيغة:
( Z = sqrt{R^2 + X^2} )
حيث:
Z: المعاوقة (بأوم)
R: المقاومة (بأوم)
X: الرداءة (بأوم)
مثالي للمهندسين الكهربائيين والطلاب والفنيين الذين يعملون مع الدوائر الكهربائية المتغيرة — احسب المعاوقة بسرعة دون الحاجة إلى حسابات يدوية.
يُعد مقسم الجهد مناسبًا لتوفير جهود مرجعية للأحمال عالية المقاومة (مثل مداخل محول التناظري إلى الرقمي، ومداخل عدم الانعكاس لمضخم العمليات، أو إزاحة المستشعر)، ولكنه غير مناسب كمصدر طاقة للأحمال منخفضة المقاومة (مثل المحركات، أو الصمامات الثنائية الباعثة للضوء، أو المتحكمات الدقيقة).
ويرجع ذلك إلى أن جهد الخرج سينخفض بشكل ملحوظ عندما يسحب الحمل تيارًا، حيث تشكل مقاومة الحمل فعليًا تركيبة متوازية مع R2، مما يغير نسبة التقسيم. لتشغيل الأحمال، استخدم منظم جهد (مثل منظم الجهد منخفض الانخفاض أو منظم الجهد التبديلي) بدلاً من ذلك.
هناك اعتباران رئيسيان:
① النسبة تحدد الجهد — يعتمد جهد الخرج فقط على نسبة R1/R2، لذا فإن أي زوج من المقاومات له نفس النسبة يعطي نفس Vout;
② القيم المطلقة تؤثر على سحب التيار — تسحب قيم المقاومات الأصغر تيارًا أكبر من المصدر (مما يهدر الطاقة)، بينما تجعل القيم الأكبر الخرج أكثر عرضة للتداخل بسبب الحمل.
من الممارسات الهندسية الشائعة الحفاظ على تيار المقسم عند 10 أضعاف تيار الحمل على الأقل لتقليل تأثيرات الحمل. بالنسبة لمعظم تطبيقات مستوى الإشارة، تعمل المقاومتان R1 و R2 في النطاق من 1kΩ–100kΩ بشكل جيد.
تُستخدم مقسمات الجهد على نطاق واسع في:
① تحويل المستوى — تخفيض إشارة جهد أعلى لتطابق نطاقات دخل محول التناظري إلى الرقمي (على سبيل المثال، 12 فولت → 3.3 فولت لمتحكم دقيق)؛
② واجهة المستشعر — قراءة المستشعرات المقاومة مثل الثرمستورات، والمقاومات الضوئية، ومقاييس الانفعال؛
③ الانحياز — ضبط نقاط التشغيل بالتيار المستمر للترانزستورات ومكبرات العمليات؛
④ الجهد القابل للتعديل — استخدام مقياس الجهد كـ R2 لإنشاء مصدر جهد متغير؛
⑤ شبكات التغذية الراجعة — ضبط الكسب في دوائر مكبرات العمليات.