Իմպեդանսի դերը և հարաբերությունը էլեկտրական հզորության գործակցի և փուլային անկյան հետ փոփոխական հոսանքում
AC շղթաների վերլուծության ժամանակ իմպեդանսը, էլեկտրական հզորության գործակիցը և փուլային անկյունը երեք հիմնական գաղափարներ են, յուրաքանչյուրը ունի հատուկ նպատակ և միմյանց հետ կարգավորված հարաբերություն։
Իմպեդանս
Իմպեդանսը լրիվ պարամետր է, որը նկարագրում է փոփոխական հոսանքի շղթայի հակադիր դիրքը, ինդուկտիվությունը և կապակունակությունը հոսանքի հոսքին հակառակ դիրքով։ Այն ներառում է դիրքը (R), ինդուկտիվ ռեակտանսը (XL) և կապակունակ ռեակտանսը (XC), բայց ոչ թե պարզապես գումարվում է, այլ նրանց վեկտորական գումարը 2-ում։ Իմպեդանսի միավորը օհմն է (Ω), իմպեդանսի չափը կապված է շղթայի հաճախականության հետ, ավելի բարձր հաճախականությունը նվազում է կապակունակ ռեակտանսը, ինդուկտիվ ռեակտանսը մեծանում է. և հակառակը։ Իմպեդանսի արժեքը փոփոխվում է հաճախականության հետ, որը կրկնակի կարևոր է AC շղթաների հասկացման և նախագծման համար։
Էլեկտրական հզորության գործակից
Էլեկտրական հզորության գործակիցը փոփոխական հոսանքի շղթայում ակտիվ հզորության (P) հարաբերությունն է արտահայտված կոսφ-ով։ Էլեկտրական հզորության գործակիցը արտահայտում է շղթայում դիրքային հզորության հարաբերությունը շղթայի կարող տալ առավելագույն հզորությանը։ 이상적으로, հզորության գործակիցը 1 է, նշանակում է, որ շղթան կատարյալ համապատասխանում է և չկա ռեակտիվ հզորության կորսարտում։ Երբ արժեքը 1-ից ցածր է, դա ցույց է տալիս ռեակտիվ հզորության կորսարտումը և ներքին լարման էֆեկտիվության նվազումը։ Հզորության գործակցի անկյունը (φ) էլեկտրական հզորության գործակցի cosφ-ի հակադարձ տանգենսն է, սովորաբար -90 աստիճանից մինչև +90 աստիճան, նշանակում է հոսանքի և լարման միջև փուլային տարբերությունը։
Փուլային անկյուն
Փուլային անկյունը լարման և հոսանքի ալիքային ձևերի միջև փուլային տարբերությունն է, սովորաբար նշվում է θ-ով։ Փոփոխական հոսանքի շղթայում և լարում և հոսանքը սինուսոիդալ ալիքային ձևեր են, և փուլային տարբերությունը որոշում է շղթայում էներգիայի հոսքը։ Երբ լարումը և հոսանքը փուլով համընկնում են, փուլային տարբերությունը 0 աստիճան է, և հզորությունը առավելագույն է։ Երբ լարումը առաջին է հոսանքից 90 աստիճանով կամ հետ է լուծվում 90 աստիճանով, դա համապատասխանում է ռեակտիվ հզորությանը և ինդուկտիվ բեռի կամ կապակունակ բեռին։ Իմպեդանսի անկյունը (φ) իրոք էլեկտրական հզորության գործակցի անկյունն է, որը լարման և հոսանքի ֆազային վեկտորների միջև անկյունն է, և իմպեդանսի կազմակերպիչների համար (ինչպիսիք են դիրքային, ինդուկտիվ և կապակունակ), իմպեդանսի անկյունը հավասար է էլեկտրական հզորության գործակցի անկյանը։
Հարաբերությունների պատմագրություն
Իմպեդանսը, էլեկտրական հզորության գործակիցը և փուլային անկյունը միմյանց հետ ունեն հետևյալ հարաբերությունները.
Իմպեդանսը (Z) շղթայում լարման և հոսանքի կոմպլեքս քանակն է, ներառում է դիրքային, ինդուկտիվ ռեակտանս և կապակունակ ռեակտանսի վեկտորական գումարը, որը արտահայտում է շղթայի ընդհանուր հակադիր դիրքը հոսանքի համար։
Էլեկտրական հզորության գործակիցը (cosφ) իմպեդանսի անկյան կոսինուսն է, որը նշանակում է ակտիվ հզորության հարաբերությունը արտահայտված հզորությանը, որը արտահայտում է շղթայի էֆեկտիվությունը։
Փուլային անկյունը (θ կամ φ) լարման և հոսանքի ալիքային ձևերի միջև փուլային տարբերությունն է, որը որոշում է շղթայում էներգիայի հոսքը և էլեկտրական հզորության գործակցի անկյան մասնավոր ներկայացումն է։
Այս գաղափարների հասկացումը օգնում է վերլուծել և օպտիմալացնել AC շղթաների նախագծումը, բարելավել էներգիայի էֆեկտիվությունը և նվազեցնել ռեակտիվ հզորության կորսարտումը։