הסימנס של חשמל: מה זה?

מהו עיכוב חשמלי?

בנדע"מ, העיכוב החשמלי הוא מדד להתנגדות שהמעגל מציג לזרם כאשר מופעל מתח. העיכוב מרחיב את המושג של התנגדות למקלטים של זרם חילופין (AC). לעיכוב יש גודל ומופע, בניגוד לתנגדות שיש לה רק גודל.

בניגוד ל התנגדות חשמלית, ההתנגדות של העיכוב לזרם תלויה בתדירות של המעגל. ניתן לחשוב על התנגדות כעיכוב עם זווית פאזה של אפס.

במעגל צפיפות טהורה, הזרם מאחר ב-90° (חשמלי) יחסית למתח המופעל. במעגל קיבול טהור, הזרם מוביל ב-90° (חשמלי) יחסית למתח המופעל. במעגל התנגדות טהור, הזרם לא מאחר ולא מוביל יחסית למתח המופעל. כאשר מעגל נוהל עם זרם ישר (DC), אין הבדל בין עיכוב לתנגדות.

במעגל מעשי שבו קיימות גם ריאקטנס אינדוקטיבית וקִיבולית יחד עם התנגדות או אחת מהן עם התנגדות, יהיה השפעה של הובלה או איחור על הזרם של המעגל בהתאם לערך של הריאקטנס והתנגדות של המעגל.

במעגל AC, האפקט המצטבר של ריאקטנס ו התנגדות מכונה עיכוב. העיכוב מסומן בדרך כלל באות האנגלית Z. ערך העיכוב מיוצג כ

כאשר R הוא ערך התנגדות המעגל ו-X הוא ערך הריאקטנס של המעגל.
זווית בין המתח המופעל והזרם היא

הריאקטנס האינדוקטיבית נחשבת חיובית והריאקטנס הקיבולית נחשבת שלילית.

העיכוב יכול להיות מיוצג בצורה מרוכבת. זה

החלק האמיתי של עיכוב מרוכב הוא התנגדות והחלק המדומה הוא ריאקטנס של המעגל.

נפעיל מתח סינוסואידלי Vsinωt על אינדקטור טהור של אינדוקטיוויטי L הנרי.

הביטוי עבור הזרם דרך האינדקטור הוא

מתוך הביטוי של צורת הגל של הזרם דרך האינדקטור ברור שהזרם מאחר במתח המופעל ב-90° (חשמלי).

עכשיו נפעיל אותו מתח סינוסואידלי Vsinωt על קבל טהור של קיבול C פראד.

הביטוי עבור הזרם דרך הקבל הוא

מתוך הביטוי של צורת הגל של הזרם דרך הקבל ברור שהזרם מוביל במתח המופעל ב-90° (חשמלי).

כעת נחבר את אותו מקור מתח על התנגדות טהורה בערך R אוהם.

כאן הביטוי עבור הזרם דרך ההתנגדות יהיה

מתוך הביטוי אפשר להסיק שהזרם נמצא באותו פאזה עם המתח המופעל.

עיכוב של מעגל RL סדרתי

נשאף לקבל את הביטוי לעיכוב של מעגל RL סדרתי. כאן התנגדות בערך R ואינדוקטיוויטי בערך L מחוברות בסדרה. ערך הריאקטנס של האינדקטור הוא ωL. לכן הביטוי לעיכוב בצורה מרוכבת הוא

הערך המספרי או המודולוס של הריאקטנס הוא

עיכוב של מעגל RC סדרתי

נחבר התנגדות בעלת ערך R אוהם בסדרה עם קבל של קיבול C פארד. הריאקטנס של הקבל הוא 1 / ωC. ההתנגדות R והריאקטנס של הקבל הם בסדרה, הביטוי לעיכוב יכול להיכתב כך

המודולוס של העיכוב של מעגל RC סדרתי הוא