Vipi ni matumizi ya upinzani, sababu ya nguvu na pembe ya fasi katika umeme wa mzunguko? Ni nini uhusiano kati ya viwango hivi?

Uelezo na uhusiano wa upinzani, sababu ya nguvu na pembe ya mstari katika umeme wa mzunguko

Katika tathmini ya mitandao ya umeme wa mzunguko, upinzani, sababu ya nguvu na pembe ya mstari ni maneno matatu muhimu, kila moja yake ina lengo la kipekee na uhusiano mkose na zingine.

Upinzani

Upinzani ni parameta kamili ambayo hutoa upinzani, induktansi na kapasitansi ya mitandao ya umeme wa mzunguko kwa kuzuia mzunguko wa umeme. Inajumuisha upinzani (R), reaktansi ya induktansi (XL), na reaktansi ya kapasitansi (XC), lakini hayajaongezwa pamoja kwa rahisi, bali ni jumla yao kwenye vekta 2. Viwango vya upinzani ni ohmi (Ω), na ukubwa wa upinzani unahusiana na sauti katika mitandao, sauti zaidi, reaktansi ya kapasitansi ndogo, reaktansi ya induktansi kubwa; na kinyume chake. Thamani ya upinzani hupata mabadiliko kwa sauti, ambayo ni muhimu kwa kuelewa na kutengeneza mitandao ya umeme wa mzunguko.

Sababu ya nguvu

Sababu ya nguvu ni uwiano wa nguvu ya faida (P) na nguvu ya kuonekana (S) katika mitandao ya umeme wa mzunguko, mara nyingi inaelezwa kama cosφ. Sababu ya nguvu hutambua uwiano wa nguvu halisi yenye faida katika mitandao na nguvu maksimamu ambayo mitandao yanaweza tofautiana. Mara nyingi, sababu ya nguvu ni 1, inaonyesha kwamba mitandao yamezinduliwa vizuri na hakuna upotevu wa nguvu ya reaktansi. Waktu thamani ni chini ya 1, inamaanisha upotevu wa nguvu ya reaktansi na kupunguza ufanisi wa mtandao. Pembe ya mstari ya sababu ya nguvu (φ) ni tanjibu la tangeni la sababu ya nguvu cosφ, mara nyingi kati ya -90 digri na +90 digri, inatambua tofauti ya pembe kati ya umeme na mzunguko.

Pembe ya mstari

Pembe ya mstari ni tofauti ya pembe kati ya mwanga na mzunguko, mara nyingi inatafsiriwa kwa θ. Katika mitandao ya umeme wa mzunguko, mwanga na mzunguko wote ni mifano ya sinusoid, na tofauti ya pembe huchukua mzunguko wa nguvu katika mitandao. Waktu mwanga na mzunguko wana pembe sawa, tofauti ya pembe ni 0 digri, na nguvu ni maksimamu. Waktu mwanga una mzunguko kwa 90 digri au kurudi nyuma kwa 90 digri, huungana na nguvu ya reaktansi na ongezeko la induktansi au kapasitansi, kwa undani. Pembe ya mstari ya upinzani (φ) ni pembe ya mstari ya sababu ya nguvu, ni tofauti ya pembe kati ya phasor ya mwanga na mzunguko, na kwa sehemu za upinzani (kama resistor, inductor na capacitor), pembe ya mstari ya upinzani ni sawa na pembe ya mstari ya sababu ya nguvu.

Muhusiano wa majumui

Kuna viunganivu vifuatavyo kati ya upinzani, sababu ya nguvu na pembe ya mstari:

Upinzani (Z) ni idadi complex ya mwanga na mzunguko katika mitandao, inajumuisha jumla ya vekta ya upinzani, reaktansi ya induktansi na reaktansi ya kapasitansi, inatoa uhalifu mzima wa mitandao kwa mzunguko.

Sababu ya nguvu (cosφ) ni thamani ya cosine ya pembe ya mstari ya upinzani, inatambua uwiano wa nguvu ya faida kwa nguvu ya kuonekana, inatoa ufanisi wa mitandao.

Pembe ya mstari (θ au φ) ni tofauti ya pembe kati ya mwanga na mzunguko, inachukua mzunguko wa nguvu wa mitandao na ni muundo maalum wa pembe ya mstari ya sababu ya nguvu.

Kuelewa maneno haya yanayosaidia kuanaliza na kukusanya utengenezaji wa mitandao ya umeme wa mzunguko, kuongeza ufanisi wa nguvu na kupunguza upotevu wa nguvu ya reaktansi.