Impedansi Elektrikal: Ano ito?

Ano ang Electrical Impedance?

Sa electrical engineering, ang electrical impedance ay ang sukat ng pagtutol na ipinakikita ng isang circuit sa kuryente kapag inilapat ang boltyahe. Ang impedance ay nagpapalawig ng konsepto ng resistance sa alternating current (AC) circuits. Ang impedance ay mayroong magnitude at phase, kabilang ang resistance, na may lamang magnitude.

Kakaiba sa electrical resistance, ang electrical impedance’s opposition sa kuryente depende sa frequency ng circuit. Ang resistance ay maaaring isipin bilang impedance na may phase angle na zero.

Ang isang circuit kung saan ang kuryente ay lagging 90° (electrical) sa pagkaka-apply ng boltyahe sa isang purely inductive circuit. Ang isang circuit kung saan ang kuryente ay leading 90° (electrical) sa pagkaka-apply ng boltyahe sa isang purely capacitive circuit. Ang isang circuit kung saan ang kuryente ay hindi lagging o leading sa pagkaka-apply ng boltyahe sa isang purely resistive circuit. Kapag ang isang circuit ay pinag-usbong ng direct current (DC), walang distinksiyon sa pagitan ng impedance at resistance.

Sa isang praktikal na circuit kung saan ang parehong inductive reactance at capacitive reactance kasama ang resistance o kahit saan capacitive o inductive reactance kasama ang resistance, magkakaroon ng leading o lagging effect sa kuryente ng circuit depende sa value ng reactance at resistance ng circuit.

Sa AC circuit, ang cumulative effect ng reactance at resistance ay tinatawag na impedance. Ang impedance ay karaniwang dinadala ng English letter Z. Ang value ng impedance ay kinakatawan bilang

Kung saan R ang value ng circuit resistance at X ang value ng circuit reactance.
Ang angle sa pagitan ng inilapat na boltyahe at kuryente ay

Ang inductive reactance ay itinuturing bilang positibo at ang capacitive reactance ay itinuturing bilang negatibo.

Ang impedance ay maaaring ipakita sa complex form. Ito ay

Ang real part ng complex impedance ay resistance at ang imaginary part ay reactance ng circuit.

Ipaglabas natin ang sinusoidal voltage Vsinωt sa ibabaw ng isang pure inductor ng inductance L Henry.

Ang expression ng kuryente sa pamamagitan ng inductor ay

Mula sa expression ng waveform ng kuryente sa pamamagitan ng inductor, malinaw na ang kuryente ay lagging ang inilapat na boltyahe ng 90° (electrical).

Ngayon, ipaglabas natin ang parehong sinusoidal voltage Vsinωt sa ibabaw ng isang pure capacitor ng capacitance C farad.

Ang expression ng kuryente sa pamamagitan ng capacitor ay

Mula sa expression ng waveform ng kuryente sa pamamagitan ng capacitor, malinaw na ang kuryente ay leading ang inilapat na boltyahe ng 90°(electrical).

Ngayon, i-connect natin ang parehong voltage source sa ibabaw ng isang pure resistance ng value R ohm.

Dito, ang expression ng kuryente sa pamamagitan ng resistance ay

Mula sa expression, maaaring masabi na ang kuryente ay may parehong phase sa inilapat na boltyahe.

Impedance of a Series RL Circuit

Hayaan nating deribahin ang expression ng impedance ng series RL circuit. Dito, ang resistance ng value R at inductance ng value L ay konektado sa series. Ang value ng reactance ng inductor ay ωL. Kaya ang expression ng impedance sa complex form ay

Ang numerical value o mod value ng reactance ay

Impedance of a Series RC Circuit

Ipaglabas natin ang isang resistance ng value R ohm sa series kasama ang isang capacitor ng