Ang imppedance ay isang sukatan ng paglaban sa alternating kasalukuyang. Ang yunit ay ohm. Upang makalkula ang impedance, kailangan mong malaman ang kabuuan ng lahat ng resistances pati na rin ang mga impedance ng lahat ng mga inductor at capacitor na magbibigay ng magkakaibang halaga ng paglaban sa kasalukuyang depende sa mga pagbabago sa kasalukuyang. Maaari mong kalkulahin ang impedance gamit ang isang simpleng pormula sa matematika.
Buod ng Formula
- Impedance Z = R o XL o XC (kung isa lang ang kilala)
- Impedance sa serye Z = (R2 + X2) (kung ang R at isa sa X ay kilala)
- Impedance sa serye Z = (R2 + (| XL - XC|)2) (kung R, XL, at XC lubos na kilala)
- Impedance sa lahat ng mga uri ng network = R + jX (j ay isang haka-haka na numero (-1))
- Paglaban R = I / V
- Inductive reactance XL = 2πƒL = L
- Kapasitive reactance XC = 1 / 2πƒL = 1 / L
Hakbang
Bahagi 1 ng 2: Kinakalkula ang Paglaban at Reactance
Kalkulahin ang Impedance Hakbang 1 Hakbang 1. Kahulugan ng impedance
Ang impedance ay sinisimbolo ng simbolong Z at may mga yunit ng Ohms (Ω). Maaari mong sukatin ang impedance ng anumang circuit o de-koryenteng sangkap. Sasabihin sa iyo ng mga resulta ng pagsukat kung magkano ang humahadlang sa circuit sa daloy ng mga electron (kasalukuyang). Mayroong dalawang magkakaibang epekto na nagpapabagal sa rate ng kasalukuyang, na kapwa nag-aambag sa impedance:
- Ang paglaban (R) o paglaban ay ang pagbagal ng kasalukuyang sanhi ng materyal at hugis ng sangkap. Ang epektong ito ay pinakamalaki sa mga resistor, bagaman ang lahat ng mga bahagi ay dapat magkaroon ng kahit kaunting paglaban.
- Ang Reactance (X) ay ang pagbagal ng kasalukuyang dahil sa mga electric at magnetic field na lumalaban sa mga pagbabago sa kasalukuyan o boltahe. Ang epektong ito ay pinaka-makabuluhan para sa mga capacitor at inductor.
Kalkulahin ang Impedance Hakbang 2 Hakbang 2. Suriin ang paglaban
Ang paglaban ay isang pangunahing konsepto sa larangan ng mga de-koryenteng pag-aaral. Maaari mo itong makita sa batas ni Ohm: V = I * R. Pinapayagan ka ng equation na ito na kalkulahin ang mga halaga ng mga variable na ito hangga't alam mo ang hindi bababa sa dalawa sa tatlong variable. Halimbawa, upang makalkula ang paglaban, isulat ang formula bilang R = I / V. Maaari mo ring kalkulahin ang paglaban sa isang multimeter.
- Ang V ay boltahe, ang yunit ay Volts (V). Ang variable na ito ay tinukoy din bilang potensyal na pagkakaiba.
- Ako ang kasalukuyang, ang yunit ay Ampere (A).
- Ang R ay paglaban, ang yunit ay Ohm (Ω).
Kalkulahin ang Impedance Hakbang 3 Hakbang 3. Alamin ang uri ng reaktibo upang makalkula
Ang reactance ay nangyayari lamang sa mga alternating kasalukuyang (AC) na mga circuit. Tulad ng paglaban, ang reaktibo ay may mga yunit ng Ohms (Ω). Mayroong dalawang uri ng reaktibo na mayroon sa iba't ibang mga de-koryenteng sangkap:
- Inductive reactance XL ginawa ng inductor, na kilala rin bilang coil o reactor. Ang mga sangkap na ito ay gumagawa ng isang magnetic field na lumalaban sa mga pagbabago sa direksyon sa isang alternating kasalukuyang circuit. Ang mas mabilis na pagbabago ng direksyon ay nangyayari, mas malaki ang halaga ng inductive reactance.
- Kapasitive reactance XC nabuo ng isang kapasitor na nag-iimbak ng isang singil sa kuryente. Tulad ng kasalukuyang daloy sa isang circuit ng AC na nagbabago ng direksyon, ang capacitor ay sisingilin at magpapalabas ng paulit-ulit. Kung mas mahaba ang pagsingil ng capacitor, mas maraming lumalaban ang capacitor sa kasalukuyang. Samakatuwid, mas mabilis na nangyayari ang pagbabago ng direksyon, mas mababa ang nagresultang halaga ng capacitive reactance.
Kalkulahin ang Impedance Hakbang 4 Hakbang 4. Kalkulahin ang inductive reactance
Tulad ng inilarawan sa itaas, ang inductive reactance ay tataas sa rate ng pagbabago sa direksyon ng kasalukuyang, o dalas ng circuit. Ang dalas na ito ay tinukoy ng simbolo, at may mga yunit ng Hertz (Hz). Ang kumpletong pormula para sa pagkalkula ng inductive reactance ay XL = 2πƒL, kung saan ang L ay ang inductance na may mga yunit ng Henry (H).
- Ang inductance L ay nakasalalay sa mga katangian ng ginamit na inductor, tulad ng bilang ng mga coil. Maaari mo ring sukatin nang direkta ang inductance.
- Kung makilala mo ang bilog ng yunit, isipin ang isang alternating kasalukuyang kinakatawan ng isang bilog, at isang kumpletong pag-ikot ng 2π radians na kumakatawan sa isang siklo. Kapag pinarami mo ito kung saan nasa Hertz (mga yunit bawat segundo), nakukuha mo ang resulta sa mga radian bawat segundo. Ito ang angular na tulin ng circuit at maaaring isulat sa mas mababang kaso bilang omega. Maaari mong isulat ang formula para sa inductive reactance sa XL= ωL
Kalkulahin ang Impedance Hakbang 5 Hakbang 5. Kalkulahin ang capacitive reactance
Ang formula na ito ay katulad ng pormula para sa paghahanap ng inductive reactance, ngunit ang capacitive reactance ay baligtad na proporsyonal sa dalas. Pagkakaroon ng reaksyon ng capacitive XC = 1 / 2πƒC. Ang C ay ang halaga ng capacitance ng capacitor, sa Farads (F).
- Maaari mong sukatin ang capacitance gamit ang isang multimeter at ilang pangunahing mga kalkulasyon.
- Tulad ng ipinaliwanag sa itaas, ang variable na ito ay maaaring nakasulat sa 1 / L.
Bahagi 2 ng 2: Kinakalkula ang Kabuuang Impedance
Kalkulahin ang Impedance Hakbang 6 Hakbang 1. Idagdag ang mga resistensya sa parehong circuit
Ang kabuuang impedance ay madaling makalkula kapag ang isang circuit ay may maraming mga resistors nang walang mga inductor o capacitor. Una, sukatin ang halaga ng paglaban ng bawat risistor (o anumang sangkap na may paglaban), o tingnan ang circuit diagram para sa mga bahagi na may label na resistensya ohms (Ω). Magdagdag ng ayon sa uri ng circuit sa pagitan ng mga bahagi:
- Ang mga resistorista na nakakonekta sa isang serye ng circuit (ang mga dulo nito ay konektado sa isang solong linya ng kawad) ay maaaring buod na magkasama. Ang kabuuang pagtutol ay nagiging R = R1 + R2 + R3…
- Ang mga resistorista na nakakonekta nang kahanay (ang bawat resistor ay may iba't ibang kawad ngunit konektado sa parehong circuit) ay idinagdag na pabalik. Ang kabuuang halaga ng paglaban ay nagiging R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 …
Kalkulahin ang Impedance Hakbang 7 Hakbang 2. Idagdag ang mga halaga ng reaktibo sa parehong circuit
Kapag may mga inductor lamang sa isang circuit, o mga capacitor lamang, ang kabuuang impedance ay katumbas ng kabuuang reactance. Kalkulahin ang mga sumusunod:
- Inductor sa serye: Xkabuuan = XL1 + XL2 + …
- Ang mga capacitor sa serye: Ckabuuan = XC1 + XC2 + …
- Inductor sa parallel circuit: Xkabuuan = 1 / (1 / XL1 + 1 / XL2 …)
- Capacitor sa parallel circuit: Ckabuuan = 1 / (1 / XC1 + 1 / XC2 …)
Kalkulahin ang Impedance Hakbang 8 Hakbang 3. Bawasan ang inductive reactance ng capacitive reactance upang makuha ang kabuuang reaktibo
Dahil ang epekto ng isang reaktibo ay tumataas habang ang epekto ng iba pang reaktibo ay bumababa, ang dalawang reaktibo ay may posibilidad na bawasan ang epekto ng bawat isa. Upang makita ang kabuuang halaga, ibawas ang mas malaking halaga ng reaktibo ng mas maliit na halaga ng reaktibo.
Makakakuha ka ng parehong resulta mula sa formula Xkabuuan = | XC - XL|
Kalkulahin ang Impedance Hakbang 9 Hakbang 4. Kalkulahin ang impedance ng paglaban at reaktibo sa isang serye circuit
Hindi mo maaaring idagdag ang mga ito nang magkasama dahil ang dalawang halaga ay nasa iba't ibang mga phase. Iyon ay, nagbabago ang kanilang mga halaga sa paglipas ng panahon bilang bahagi ng AC cycle, ngunit tumataas ang mga ito sa iba't ibang oras. Sa kasamaang palad, kapag ang lahat ng mga bahagi ay nasa serye (mayroon lamang isang kawad), maaari naming gamitin ang simpleng pormula Z = (R2 + X2).
Ang mga kalkulasyon sa likod ng formula na ito ay nagsasangkot ng "phasors," kahit na tila nauugnay din ito sa geometry. Maaari nating katawanin ang dalawang bahagi ng R at X bilang dalawang panig ng isang kanang tatsulok, na may impedance Z bilang patayo na panig
Kalkulahin ang Impedance Hakbang 10 Hakbang 5. Kalkulahin ang impedance ng paglaban at reaksyon sa isang parallel circuit
Ito ay isang karaniwang paraan ng pagkalkula ng impedance, ngunit nangangailangan ng pag-unawa sa mga kumplikadong numero. Ito ang tanging paraan upang makalkula ang kabuuang impedance ng isang parallel circuit na kinasasangkutan ng resistensya at reaktibo.
- Z = R + jX, na may j bilang haka-haka na sangkap: (-1). Gumamit ng j sa halip na i upang maiwasan ang pagkalito sa kinakatawan kong kasalukuyang.
- Hindi mo maaaring pagsamahin ang dalawang numero na ito. Halimbawa, ang isang impedance ay maaaring maisulat bilang 60Ω + j120Ω.
- Kung mayroon kang dalawang naturang mga circuit sa isang serye, maaari mong idagdag ang mga bahagi ng totoong mga numero at haka-haka na mga bahagi nang magkahiwalay. Halimbawa, kung Z1 = 60Ω + j120Ω at konektado sa serye na may resistor na mayroong Z2 = 20Ω, pagkatapos Zkabuuan = 80Ω + j120Ω.
