Elektra Impedanco: Kio ĝi estas?
Kio estas Elektra Impedanco?
En elektra inĝenierado, la elektra impedanco estas la mezuro de la kontraŭstaro, kiun cirkvito prezentas al kuranto, kiam voltaĝo estas aplikita. La impedanco etendas la koncepton de rezisto al alternanta kuranto (AC) cirkvitoj. La impedanco posedas ambaŭ grandon kaj fazan angulon, malsimile al rezisto, kiu havas nur grandon.
Malsimile al elektra rezisto, la kontraŭstaro de elektra impedanco al kuranto dependas de la frekvenco de la cirkvito. La rezisto povas esti pensata kiel impedanco kun fazangulo nul.
En pura induktiva cirkvito, la kuranto malfruas 90° (elektra) rilate al la aplikita voltaĝo. En pura kapacitiva cirkvito, la kuranto plimalfruas 90° (elektra) rilate al la aplikita voltaĝo. En pura rezistiva cirkvito, la kuranto ne malfruas nek plimalfruas rilate al la aplikita voltaĝo. Kiam cirkvito estas driviĝa per direkta kuranto (DC), ne ekzistas distingo inter impedanco kaj rezisto.
En praktika cirkvito, kie ambaŭ induktiva reaktanco kaj kapacitiva reaktanco prezentiĝas kune kun rezisto aŭ aŭ kapacitiva aŭ induktiva reaktanco prezentiĝas kune kun rezisto, estos plimalfrua aŭ malfrua efekto sur la kuranton de la cirkvito depende de la valoro de la reaktanco kaj rezisto de la cirkvito.
En AC cirkvito, la kumula efekto de reaktanco kaj rezisto nomiĝas kiel impedanco. La impedanco kutime estas signifata per la anglalingva litero Z. La valoro de impedanco estas prezentata kiel
Kie R estas la valoro de la cirkvita rezisto kaj X estas la valoro de la cirkvita reaktanco.
La angulo inter la aplikita voltaĝo kaj la kuranto estas
La induktiva reaktanco estas prenata kiel pozitiva kaj la kapacitiva reaktanco kiel negativa.
La impedanco povas esti prezentita en kompleksa formo. Tio estas
La reela parto de kompleksa impedanco estas rezisto kaj la imaginara parto estas reaktanco de la cirkvito.
Ni apliku sinusforman voltaĝon Vsinωt trans pura induktoro de induktiveco L Henry.
La esprimo de la kuranto tra la induktoro estas
El la esprimo de la onda formo de la kuranto tra la induktoro estas klare, ke la kuranto malfruas la aplikitan voltaĝon je 90° (elektra).
Nun ni apliku saman sinusforman voltaĝon Vsinωt trans pura kapacitoro de kapaciteco C farado.
La esprimo de la kuranto tra la kapacitoro estas
El la esprimo de la onda formo de la kuranto tra la kapacitoro estas klare, ke la kuranto plimalfruas la aplikitan voltaĝon je 90° (elektra).
Nun ni konektos la saman voltajgon trans pura rezisto de valoro R ohmo.
Ĉi tie la esprimo de la kuranto tra la rezisto estos
El tiu esprimo, oni povas konkludi, ke la kuranto havas la saman fazan angulon kun la aplikita voltaĝo.
Impedanco de Seria RL Cirkvito
Ni derivu la esprimon de la impedanco de seria RL cirkvito. Ĉi tie rezisto de valoro R kaj induktivo de valoro L estas konektitaj seriale. La valoro de la reaktanco de la induktoro estas ωL. Do, la esprimo de la impedanco en kompleksa formo estas
La numerica valoro aŭ modula valoro de la reaktanco estas
Impedanco de Seria RC Cirkvito
