Điện trở kháng: Nó là gì?

Trường dữ liệu: Điện Cơ Bản

China

Điện trở điện là gì?

Trong kỹ thuật điện, điện trở điện là thước đo sự cản trở mà mạch điện tạo ra đối với dòng điện khi một hiệu điện thế được áp dụng. Điện trở điện mở rộng khái niệm về điện trở đến các mạch điện xoay chiều (AC). Điện trở điện có cả độ lớn và pha, khác với điện trở, chỉ có độ lớn.

Không giống như điện trở điện, sự cản trở của điện trở điện đối với dòng điện phụ thuộc vào tần số của mạch. Điện trở có thể được coi là điện trở điện với góc pha bằng không.

Trong mạch thuần cảm, dòng điện chậm 90° (điện) so với hiệu điện thế được áp dụng. Trong mạch thuần dung, dòng điện nhanh hơn 90° (điện) so với hiệu điện thế được áp dụng. Trong mạch thuần trở, dòng điện không chậm cũng không nhanh so với hiệu điện thế được áp dụng. Khi mạch được điều khiển bằng dòng điện một chiều (DC), không có sự phân biệt giữa điện trở điện và điện trở.

Trong mạch thực tế, nơi cả điện kháng cảm và điện kháng dung cùng tồn tại với điện trở hoặc một trong hai điện kháng dung hoặc điện kháng cảm tồn tại cùng với điện trở, sẽ có hiệu ứng dẫn trước hoặc sau của dòng điện trong mạch tùy thuộc vào giá trị của điện kháng và điện trở của mạch.

Trong mạch điện xoay chiều, hiệu ứng tổng cộng của phản kháng và kháng được gọi là độ cản. Độ cản thường được ký hiệu bằng chữ cái tiếng Anh Z. Giá trị của độ cản được biểu diễn như sau

Trong đó R là giá trị của điện trở mạch và X là giá trị của phản kháng mạch.
Góc giữa điện áp đặt vào và dòng điện là

Phản kháng cảm được coi là dương và phản kháng dung được coi là âm.

Độ cản có thể được biểu diễn dưới dạng phức. Điều này là

Phần thực của độ cản phức là điện trở và phần ảo là phản kháng của mạch.

Hãy đặt một điện áp sin Vsinωt qua một cuộn cảm thuần cuộn cảm có độ tự cảm L Henry.

Biểu thức của dòng điện qua cuộn cảm là

Từ biểu thức sóng của dòng điện qua cuộn cảm, rõ ràng rằng dòng điện bị chậm pha so với điện áp đặt vào 90° (điện).

Bây giờ hãy đặt cùng một điện áp sin Vsinωt qua một tụ điện thuần tụ điện có điện dung C farad.

Biểu thức của dòng điện qua tụ điện là

Từ biểu thức của dạng sóng dòng điện qua tụ điện, rõ ràng là dòng điện dẫn trước áp dụng 90° (điện).

Bây giờ chúng ta sẽ kết nối cùng một nguồn điện áp vào một điện trở thuần có giá trị R ohm.

Ở đây, biểu thức của dòng điện qua điện trở sẽ là

Từ biểu thức đó, có thể kết luận rằng dòng điện có pha giống với áp dụng.

Độ cản của mạch RL nối tiếp

Hãy suy ra biểu thức độ cản của mạch RL nối tiếp. Ở đây, điện trở có giá trị R và cảm kháng có giá trị L được nối tiếp. Giá trị phản kháng của cuộn cảm là ωL. Do đó, biểu thức độ cản dưới dạng phức là

Giá trị số hoặc mod của phản kháng là

Độ cản của mạch RC nối tiếp

Hãy kết nối một điện trở có giá trị R ohm nối tiếp với một tụ điện có dung lượng C farad. Phản kháng của tụ điện là 1 / ωC. Điện trở R và phản kháng của tụ điện được nối tiếp, biểu thức độ cản có thể viết là

Giá trị mod của độ cản của mạch RC nối tiếp là

Độ cản của mạch RL song song

Ở đây, điện trở và cuộn cảm được kết nối song song. Ở đây, nghịch đảo của độ cản của mạch là tổng của nghịch đảo của điện trở và nghịch đảo của độ phản kháng.

Biểu thức của độ cản của mạch RL song song có thể được biểu diễn như sau

Độ cản của mạch RC song song

Ở đây, tụ điện và điện trở được kết nối song song, nghịch đảo của độ cản của mạch là tổng của nghịch đảo của điện trở và nghịch đảo của độ phản kháng của tụ điện.

Cuối cùng, chúng ta có thể viết biểu thức của độ cản của mạch RC song song như sau

Độ cản của mạch RLC mắc nối tiếp

Ở đây, điện trở, tụ điện và cuộn cảm được kết nối nối tiếp. Độ phản kháng tổng cộng của mạch là tổng của độ phản kháng của cuộn cảm và tụ điện. Độ phản kháng của tụ điện được coi là âm. Biểu thức của độ cản của mạch RLC mắc nối tiếp là

Độ cản của mạch RLC song song

Ở đây, điện trở, tụ điện và cuộn cảm được kết nối song song. Tương tự, độ cản tương đương của một mạch RLC song song có thể được xác định và cuối cùng biểu thức của độ cản của mạch RLC song song là