محاسبه امپدانس
ایمپدانس مجموع مقاومت یک مدار در برابر جریان الکتریکی متناوب است که به اهم (Ω) اندازه‌گیری می‌شود. این پارامتر شامل مقاومت، واکنش‌پذیری القایی و واکنش‌پذیری خازنی است و یک پارامتر کلیدی در تحلیل مدارهای AC محسوب می‌شود.
توضیح پارامترها
نوع جریان
نوع جریان را انتخاب کنید:
- جریان مستقیم (DC): جریان ثابت از قطب مثبت به قطب منفی
- جریان متناوب (AC): دوره‌ای جهت و دامنه را با فرکانس ثابت معکوس می‌کند
ساختارهای سیستمی:
- تک‌فاز: دو هادی (فاز + نیوترال)
- دوفاز: دو هادی فاز؛ نیوترال ممکن است توزیع شده باشد
- سه‌فاز: سه هادی فاز؛ سیستم چهار سیمی شامل نیوترال است
توجه: ایمپدانس فقط در مدارهای AC معنی‌دار است؛ در DC، ایمپدانس برابر با مقاومت است.
ولتاژ
تفاوت پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه.
- برای تک‌فاز: ولتاژ فاز-نیوترال را وارد کنید
- برای دوفاز یا سه‌فاز: ولتاژ فاز-فاز را وارد کنید
جریان
جریان بار الکتریکی از طریق یک ماده که به آمپر (A) اندازه‌گیری می‌شود.
توان فعال
توان واقعاً مصرف شده توسط بار و تبدیل شده به انرژی مفید (مانند حرارت، حرکت).
واحد: وات (W)
فرمول:
P = V × I × cosφ
توان واکنشی
توانی که دوره‌ای در القاءگرهای یا خازنهای بدون تبدیل به سایر اشکال انرژی جریان می‌یابد.
واحد: ولت-آمپر واکنشی (VAR)
فرمول:
Q = V × I × sinφ
توان ظاهری
حاصل ضرب ولتاژ RMS و جریان که نشان‌دهنده توان کلی تأمین شده توسط منبع است.
واحد: ولت-آمپر (VA)
فرمول:
S = V × I
فاکتور توان
نسبت توان فعال به توان ظاهری که کارایی استفاده از توان را نشان می‌دهد.
فرمول:
PF = P / S = cosφ
که φ زاویه فازی بین ولتاژ و جریان است. مقدار آن از 0 تا 1 متغیر است.
مقاومت
مقاومت در برابر جریان به علت ویژگی‌های ماده، طول و مساحت مقطع.
واحد: اهم (Ω)
فرمول:
R = ρ × l / A
اصول محاسبه ایمپدانس
ایمپدانس \( Z \) به صورت زیر تعریف می‌شود:
Z = V / I
برای یک مدار سری RLC:
Z = √(R² + (XL - XC)²)
که:
- R: مقاومت
- XL = 2πfL: واکنش‌پذیری القایی
- XC = 1/(2πfC): واکنش‌پذیری خازنی
- f: فرکانس (Hz)
- L: القایی (H)
- C: خازن (F)
اگر XL > XC، مدار القایی است؛ اگر XC > XL، مدار خازنی است.
توصیه‌های استفاده
ایمپدانس بر جریان کوتاه‌مداری، کاهش ولتاژ و انتخاب دستگاه‌های محافظ در سیستم‌های توزیع تأثیر می‌گذارد
فاکتور توان پایین باعث افزایش زیان خط می‌شود؛ به جبران توان واکنشی فکر کنید
از این ابزار برای محاسبه معکوس مقادیر ایمپدانس ناشناخته از ولتاژ و جریان اندازه‌گیری شده استفاده کنید
