Електрична импеданса: Што е тоа?

Што е електрична импеданца?

Во електротехниката, електричната импеданца е мера на супротивата што ја претставува циркуитот на ток кога се применува вoltage. Импеданцата проширува концептот на супротивата до алтернативен ток (AC) циркуити. Импеданцата има како големина и фаза, додека супротивата има само големина.

Задолжението на електричната импеданца за ток зависи од фреквенцијата на циркуитот. Супротивата може да се разгледа како импеданца со агол на фаза нула.

Во чисто индуктивен циркуит, токот забегнува 90° (електрично) во однос на применетата волтаж. Во чисто капацитивен циркуит, токот водечки 90° (електрично) во однос на применетата волтаж. Во чисто резистивен циркуит, токот не забегнува ниту водечки во однос на применетата волтаж. Кога циркуитот е подесен со постојан ток (DC), нема разлика помеѓу импеданца и супротива.

Во практичен циркуит каде што се појавуваат и индуктивна реактанца и капацитивна реактанца заедно со супротива или една од капацитивната или индуктивната реактанца заедно со супротива, ќе има ефект на забегнување или водечки на токот на циркуитот во зависност од вредноста на реактанцата и супротивата на циркуитот.

Во AC циркуит, совокупниот ефект на реактанцата и супротивата се нарекува импеданца. Импеданцата обично се означува со англиска буква Z. Вредноста на импеданцата се претставува како

Каде R е вредноста на супротивата на циркуитот, а X е вредноста на реактанцата на циркуитот.
Аголот меѓу применетата волтаж и токот е

Индуктивната реактанца се зема како позитивна, а капацитивната реактанца како негативна.

Импеданцата може да се претстави во комплексна форма. Тоа е

Реалниот дел на комплексната импеданца е супротива, а имагинарниот дел е реактанцата на циркуитот.

Нека примениме синусоидна волтаж Vsinωt над чист индуктор со индуктивност L Хенри.

Изразот за токот преку индукторот е

Од изразот за формата на токот преку индукторот е јасно дека токот забегнува применетата волтаж за 90° (електрично).

Сега нека примениме истата синусоидна волтаж Vsinωt над чист капацитор со капацитет C фарад.

Изразот за токот преку капациторот е

Од изразот за формата на токот преку капациторот е јасно дека токот водечки применетата волтаж за 90° (електрично).

Сега ќе поврзиме истиот извор на волтаж над чиста супротива со вредност R ом.

Тука изразот за токот преку супротивата би бил

Од тој израз, може да се заклучи дека токот има иста фаза со применетата волтаж.

Импеданца на сериесен RL циркуит

Нека изведеме изразот за импеданцата на сериесен RL циркуит. Тука супротива со вредност R и индуктивност со вредност L се поврзани во серија. Вредноста на реактанцата на индукторот е ωL. Значи, изразот за импеданцата во комплексна форма е

Бројчинската вредност или модулна вредност на реактанцата е

Импеданца на сериесен RC циркуит