Wat is impedansiespanning: feite, probleme, voorbeelde

Hierdie artikel sal bespreek wat impedansiespanning is en hoe om impedansiespanning te bereken.

Impedansie is die effektiewe weerstand van 'n elektriese stroombaan of 'n elektriese stroombaankomponent waarvan die weerstand verander met 'n ander frekwensie van AC. Impedansie kan ook wees as gevolg van die gekombineerde effek van ohmiese weerstand en reaktansie. En impedansie word voorgestel deur die letter 'Z.'

Wat is die impedansiespanning van die elektriese stroombaan?

Aangesien impedansie 'n frekwensie-afhanklike weerstand is, kan die verband tussen spanningstroom en impedansie deur Ohm se wet gedefinieer word as

V= IZ

Waar V die Spanning daling oor die impedansie, I is stroom oor die impedansie, en Z is die impedansie, alhoewel V=IZ die skalêre vergelyking is aangesien ons weet dat impedansie 'n funksie van frekwensie is, dan kan dit ook gedefinieer word as vw = iw x zw.

Impedansie kan gedefinieer word vir enige twee-poort passiewe netwerk wat 'n weerstand, kapasitor of induktor kan bevat. Wanneer die netwerk in een komponent gekondenseer word, is die spanningsval oor daardie komponent die impedansiespanning.

Die impedansie van 'n weerstand bevat geen denkbeeldige deel nie, aangesien die grootte van die impedansie R is, en die fasehoek nul is vir alle frekwensies. Waar die impedansie van 'n kapasitor frekwensieafhanklik is, neem kapasitorimpedansie af met die toename in frekwensie. En die impedansie van 'n induktor wat 'n spoel is, die impedansie van 'n induktor is direk eweredig aan 'n frekwensie, wat beteken hoe meer omvangryk die frekwensie, hoe hoër is die impedansie.

Hoe om impedansiespanning te bereken ?

Impedansiespanning kan met behulp van die ekwivalente impedansie van die algehele stroombaan bereken word.

As die impedansie van die twee-poort netwerk in a reeks moet dan bereken word die ekwivalente impedansie van die reekskombinasie kan bereken word as Z = Z1 + Z2 + Zn… waar elke komponent se impedansie bymekaar getel word om die ekwivalente impedansie van die serieverbinding te kry.

As die impedansie van die twee-poort netwerk in parallel kombinasie moet bereken word, vind dan die ekwivalente impedansie van die parallelle kombinasie as 1/Zeq= 1/Z1+ 1/Z2….+1/Zn

Die impedansie van 'n stroombaan kan wees

Z = R vir 'n stroombaan wat slegs een weerstand bevat.

Z = Xc vir die stroombaan wat slegs die kapasitor bevat, en Xc is die impedansie van die kapasitor.

Z = Xl vir die stroombaan wat slegs die induktor bevat, en Xl is die impedansie van die induktor.

Induktiewe reaktansie Xl kan gedefinieer word as X_L = i wL

Lêer:Impedance inductance.png
Beeldkrediet: Ek, Hekel.davidImpedansie induktansieCC BY-SA 3.0

Kapasitansie reaktansie Xc kan gedefinieer word as X_C = 1/2 πL

Lêer: Impedance condensateur.png
Beeldkrediet: Ek, Hekel.davidImpedansie kondensatorCC BY-SA 3.0

Die stroombaan wat die register en kapasitor in serie bevat Z2 =R2 + XL2

Die stroombaan wat resistor en induktor in serie bevat Z2 =R2 + XL2

Die stroombaan wat bevat weerstandskapasitor en induktor in die reeks dan Z2 =R2 + XL2

R in die AC stroombaan kan met betrekking tot spanning gedefinieer word as R = verandering in spanning/ verandering in stroom

Nadat jy die algehele stroombaan ontleed het, voeg soortgelyke waardes van reaktansie met mekaar by om die totale impedansie van die stroombaan te kry, terwyl die totale impedansie bereken word as die ontwerp van die stroombaan, soos of sy komponent in parallel of serie-kombinasie met mekaar is.

  • Vir die berekening van algehele impedansie waar induktor en kapasitor in die reeks is, en dan die grootte van induktiewe reaktansie en kapasitiewe reaktansie van mekaar.
  • 'n Twee-terminaal elektriese stroombaan netwerk impedansie kan 'n komplekse hoeveelheid wees sodat die impedansie voorgestel kan word met fase en grootte eienskappe.
  • Nadat die algehele impedansie van 'n stroombaan met behulp van Ohm se wet bereken is, kan die spanningsval oor impedansie met bekende stroom deur die impedansie bereken word.
  • 'n Twee-terminaal elektriese stroombaan netwerk impedansie kan 'n komplekse hoeveelheid wees sodat die impedansie voorgestel kan word met fase en grootte eienskappe.

V= IZ

Hoe om impedansie uit spanning en stroom te bereken ?

Die impedansie van 'n tweepoortnetwerk kan met verskillende parametervoorstellings bereken word.

Volgens Z-parameter of oopbaanimpedansieparameters kan die inset- en uitsetspanning van enige tweepoortnetwerk voorgestel word as V1 en V2 wat uitgedruk kan word in terme van inset- en uitsetstrome I1 en I2.

Wat is impedansiespanning
Beeldkrediet: Die impedansie van 'n tweepoortnetwerk. Brou ohareTwee-poort parametersCC BY-SA 4.0

[V] = [Z] [I]

Waar [Z] die impedansiematriks is.

In hierdie metode, die algehele tweepoortnetwerk word voorgestel met 'n reghoekige boks en die rigting van strome en spanning vanaf elke inset- of uitsetpoort van die netwerk. 

Kry vergelyking uit die matriks:

V1 = Z11 + I1 + Z12 + I2

V2 = Z21 + I1 + Z22 + I2

Aanvaar nou dat die uitset van twee-poort oopkring-oopkring is, dus I2 = 0

So nou Z12 = V1/I1

Aanvaar nou die inset van twee-poort wat oopkring oopkring, I1 = 0

En nou Z22 = V22.I2

Z11, Z12, Z22, Z21 word ook impedansieparameters of oopbaanparameters van die tweepoortnetwerk genoem.

Lêer:Two-Port Z-parameters Thevenin equivalent.svg
Beeldkrediet: Thevenin die ekwivalente stroombaan van z parameter دالباTwee-poort Z-parameters Thevenin ekwivalentCC BY-SA 3.0

Laat 'n boodskap

Jou e-posadres sal nie gepubliseer word nie. Verpligte velde gemerk *

Scroll na bo