In series
Z = √(R² + X²)
Z = √(R² + (|XL - XC|)²)
In parallel
Z = R + jX
Definitions
Z = Impedance (Ω)
R = Resistance (Ω)
X = Reactance (Ω)
XL = Inductive reactance (Ω)
XC = Capacitive reactance (Ω)
j = √(-1)
Что такое импеданс?
Импеданс — это общее сопротивление, которое цепь оказывает переменному току (AC). Он объединяет сопротивление (R) и реактивное сопротивление (X) и измеряется в омах (Ω).
“Сопротивление, которое цепь оказывает прохождению переменного электрического тока.”
Врожденное сопротивление электрическому току, обусловленное свойствами материала. Оно рассеивает энергию в виде тепла.
“Склонность тела к противодействию прохождению электрического тока.”
Противодействие, вызванное индуктивностью (L) или емкостью (C) в цепях переменного тока. В отличие от сопротивления, реактивное сопротивление накапливает и высвобождает энергию, а не рассеивает ее.
“Противодействие, которое оказывают индуктивность или емкость переменному току.”
Используйте этот калькулятор для вычисления импеданса (Z) по формуле:
( Z = sqrt{R^2 + X^2} )
Где:
Z: Импеданс (в Ω)
R: Сопротивление (в Ω)
X: Реактивное сопротивление (в Ω)
Идеально подходит для электротехников, студентов и техников, работающих с цепями переменного тока — быстро вычислите импеданс без ручных расчетов.
Делитель напряжения подходит для обеспечения опорными напряжениями нагрузок с высоким импедансом (таких как входы АЦП, неинвертирующие входы операционных усилителей или цепи смещения датчиков), но он не подходит в качестве источника питания для нагрузок с низким импедансом (таких как электродвигатели, светодиоды или микроконтроллеры).
Это связано с тем, что выходное напряжение будет значительно снижаться при потреблении тока нагрузкой, поскольку сопротивление нагрузки фактически образует параллельное соединение с R2, изменяя коэффициент деления. Для питания нагрузок вместо этого следует использовать стабилизатор напряжения (например, LDO или импульсный стабилизатор).
Существует два ключевых аспекта, которые необходимо учитывать:
① Соотношение определяет напряжение — выходное напряжение зависит исключительно от соотношения R1/R2, поэтому любая пара резисторов с одинаковым соотношением обеспечивает одинаковое выходное напряжение Vout;
② Абсолютные значения влияют на потребление тока — резисторы с меньшим номиналом потребляют больший ток от источника (что ведет к бесполезным потерям мощности), тогда как большие номиналы делают выход более подверженным влиянию помех со стороны нагрузки.
Общепринятой инженерной практикой является обеспечение того, чтобы ток делителя как минимум в 10× превышал ток нагрузки для минимизации влияния нагрузки. Для большинства приложений, работающих с сигналами, хорошо подходят резисторы R1 и R2 в диапазоне 1 кОм–100 кОм.
Делители напряжения широко применяются в:
① Сдвиг уровня — понижение сигнала более высокого напряжения для согласования с входными диапазонами АЦП (например, 12 В → 3,3 В для микроконтроллера);
② Интерфейс датчиков — считывание показаний резистивных датчиков, таких как термисторы, фоторезисторы и тензодатчики;
③ Смещение — установка рабочих точек по постоянному току для транзисторов и операционных усилителей;
④ Регулируемое напряжение — использование потенциометра в качестве R2 для создания источника регулируемого напряжения;
⑤ Цепи обратной связи — установка коэффициента усиления в схемах на операционных усилителях.
Вход
