Elektriese Impedansie: Wat is dit?
Wat is Elektriese Impedansie?
In elektriese ingenieurswese is elektriese impedansie die maatstaf van die weerstand wat 'n skakel bied teen 'n stroom wanneer 'n spanning aangebring word. Impedansie brei die konsep van weerstand uit na wisselstroom (AC) skakele. Impedansie het beide grootte en fase, in teenstelling met weerstand, wat slegs grootte het.
In teenstelling met elektriese weerstand, hang die weerstand van elektriese impedansie teen stroom af van die frekwensie van die skakel. Weerstand kan gedink word as impedansie met 'n fasehoek van nul.
In 'n skakel waar die stroom 90° (elektries) agter die aangebragte spanning in 'n suur indiktiewe skakel lê. In 'n skakel waar die stroom 90° (elektries) vorentoe lei in 'n suur kapasitiewe skakel. In 'n skakel waar die stroom nie agter of vorentoe lei ten opsigte van die aangebragte spanning in 'n suur resistiewe skakel. Wanneer 'n skakel aangedryf word deur direkte stroom (DC), is daar geen onderskeid tussen impedansie en weerstand nie.
In 'n praktiese skakel waar beide induktiewe reaksie en kapasitiewe reaksie saam met weerstand of een van kapasitiewe of induktiewe reaksie saam met weerstand voorkom, sal daar 'n voor- of agterlagend effek op die stroom van die skakel wees, afhangende van die waarde van reaksie en weerstand van die skakel.
In die AC-skakel, word die kumulatiewe effek van reaksie en weerstand as impedansie aangedui. Die impedansie word normaalweg aangedui deur die Engelse letter Z. Die waarde van impedansie word aangedui as
Waar R die waarde van skakelweerstand is en X die waarde van skakelreaksie.
Die hoek tussen aangebragte spanning en stroom is
Die induktiewe reaksie word as positief geneem en die kapasitiewe reaksie as negatief.
Impedansie kan in komplekse vorm aangedui word. Dit is
Die werklike deel van 'n komplekse impedansie is weerstand en die denkbeeldige deel is reaksie van die skakel.
Laat ons 'n sinusvormige spanning Vsinωt oor 'n suiwer induktor van induktansie L Henry aansluit.
Die uitdrukking van stroom deur die induktor is
Uit die uitdrukking van die golfvorm van die stroom deur die induktor is dit duidelik dat die stroom 90° (elektries) agter die aangebragte spanning lê.
Laat ons nou dieselfde sinusvormige spanning Vsinωt oor 'n suiwer kapasiteer van kapasitans C farad aansluit.
Die uitdrukking van stroom deur die kapasiteer is
Uit die uitdrukking van die golfvorm van die stroom deur die kapasiteer is dit duidelik dat die stroom 90° (elektries) vorentoe lei ten opsigte van die aangebragte spanning.
Nou gaan ons dieselfde spanningsbron oor 'n suiwer weerstand van waarde R ohm aansluit.
Hierdie uitdrukking van stroom deur die weerstand sou wees
Uit hierdie uitdrukking kan gevolgt word dat die stroom dieselfde fase het as die aangebragte spanning.
Impedansie van 'n Reeks RL-Skakel
Laat ons die uitdrukking van die impedansie van 'n reeks RL-skakel aflei. Hier is weerstand van waarde R en induktansie van waarde L in reeks verbonden. Die waarde van reaksie van die induktor is ωL. Dus is die uitdrukking van impedansie in komplekse vorm
Die numeriese waarde of mod waarde van die reaksie is
Impedansie van 'n Reeks RC-Skakel
