Jinsi ya Kuhesabu Impedance: Hatua 10 (na Picha)

Orodha ya maudhui:

Jinsi ya Kuhesabu Impedance: Hatua 10 (na Picha)
Jinsi ya Kuhesabu Impedance: Hatua 10 (na Picha)

Video: Jinsi ya Kuhesabu Impedance: Hatua 10 (na Picha)

Video: Jinsi ya Kuhesabu Impedance: Hatua 10 (na Picha)
Video: Jinsi Ya Kupata Namba 3 za Bahati Ushinde 2024, Machi
Anonim

Impedance ni upinzani wa mzunguko na kubadilisha wa sasa. Inapimwa kwa ohms. Ili kuhesabu impedance, lazima ujue thamani ya vipinga vyote na impedance ya inductors na capacitors zote, ambazo zinatoa viwango tofauti vya upinzani kwa sasa kulingana na jinsi sasa inabadilika kwa nguvu, kasi, na mwelekeo. Unaweza kuhesabu impedance kwa kutumia fomula rahisi ya kihesabu.

Mfumo Cheatsheet

  1. Impedance Z = R au XL au XC (ikiwa kuna mmoja tu)
  2. Impedance katika mfululizo tu Z = √ (R2 + X2(ikiwa wote R na aina moja ya X wapo)
  3. Impedance katika mfululizo tu Z = √ (R2 + (| X.L - XC|)2(ikiwa R, X.L, na XC wote wapo)
  4. Impedance katika mzunguko wowote = R + jX (j ni nambari ya kufikiria √ (-1))
  5. Upinzani R = ΔV / I
  6. Kuingiliana kwa kushawishi XL = 2LL = ωL
  7. Utekelezaji wa uwezo XC = 1 / 2πƒC = 1 / ωC

    Hatua

    Sehemu ya 1 ya 2: Kuhesabu Upinzani na Utendaji

    Kokotoa Impedance Hatua ya 1
    Kokotoa Impedance Hatua ya 1

    Hatua ya 1. Fafanua impedance

    Impedance inawakilishwa na alama Z na kipimo katika Ohms (Ω). Unaweza kupima impedance ya mzunguko wowote wa umeme au sehemu. Matokeo yatakuambia ni kiasi gani mzunguko unapinga mtiririko wa elektroni (ya sasa). Kuna athari mbili tofauti ambazo zinapunguza kasi ya sasa, ambayo yote inachangia kutokukamilika:

    • Upinzani (R) ni kupungua kwa sasa kwa sababu ya athari za nyenzo na umbo la sehemu hiyo. Athari hii ni kubwa zaidi katika vipinga, lakini vifaa vyote vina angalau upinzani mdogo.
    • Reactance (X) ni kupungua kwa sasa kwa sababu ya umeme na sumaku zinazopinga mabadiliko ya sasa au voltage. Hii ni muhimu zaidi kwa capacitors na inductors.
    Mahesabu Impedance Hatua ya 2
    Mahesabu Impedance Hatua ya 2

    Hatua ya 2. Pitia upinzani

    Upinzani ni dhana ya kimsingi katika utafiti wa umeme. Utaiona mara nyingi katika sheria ya Ohm: ΔV = I * R. Usawa huu hukuruhusu kuhesabu yoyote ya maadili haya ikiwa unajua hizo zingine mbili. Kwa mfano, kuhesabu upinzani, andika fomula kama R = ΔV / mimi. Unaweza pia kupima upinzani kwa urahisi, ukitumia multimeter.

    • ΔV ni voltage, iliyopimwa kwa Volts (V). Pia inaitwa tofauti inayowezekana.
    • Mimi ni ya sasa, iliyopimwa katika Amperes (A).
    • R ni upinzani, kipimo katika Ohms (Ω).
    Kokotoa Impedance Hatua ya 3
    Kokotoa Impedance Hatua ya 3

    Hatua ya 3. Jua ni aina gani ya athari ya kuhesabu

    Reactance hufanyika tu katika nyaya za AC (mbadala ya sasa). Kama upinzani, hupimwa katika Ohms (Ω). Kuna aina mbili za athari, ambayo hufanyika katika vitu tofauti vya umeme:

    • Kuingiliana kwa kushawishi XL hutengenezwa na inductors, pia huitwa coils au reactors. Vipengele hivi huunda uwanja wa sumaku ambao unapinga mabadiliko ya mwelekeo katika mzunguko wa AC. Mwendo unabadilika haraka, ndivyo mwitikio wa kufata zaidi.
    • Utendaji mzuri wa XC hutengenezwa na capacitors, ambayo huhifadhi malipo ya umeme. Wakati mtiririko wa sasa katika mzunguko wa AC unabadilisha mwelekeo, malipo ya capacitor na kuruhusiwa mara kwa mara. Wakati zaidi capacitor inapaswa kuchaji, inazidi kupinga sasa. Kwa sababu ya hii, mwelekeo unabadilika haraka, mmenyuko wa chini wa uwezo.
    Kokotoa Impedance Hatua ya 4
    Kokotoa Impedance Hatua ya 4

    Hatua ya 4. Hesabu athari ya kufata

    Kama ilivyoelezewa hapo juu, athari ya kushawishi huongezeka na kiwango cha mabadiliko katika mwelekeo wa sasa, au mzunguko wa mzunguko. Mzunguko huu unawakilishwa na alama ƒ, na hupimwa katika Hertz (Hz). Fomula kamili ya kuhesabu athari za kufata ni XL = 2πƒL, ambapo L ni inductance iliyopimwa katika Henries (H).

    • Inductance L inategemea sifa za inductor, kama vile idadi ya koili zake. Inawezekana kupima inductance moja kwa moja pia.
    • Ikiwa unajua mduara wa kitengo, piga picha ya sasa ya AC inayowakilishwa na mduara huu, na mzunguko mmoja kamili wa mionzi 2π inayowakilisha mzunguko mmoja. Ikiwa unazidisha hii kwa ƒ kipimo katika Hertz (vitengo kwa sekunde), unapata matokeo kwa radian kwa sekunde. Hii ni kasi ya angular ya mzunguko, na inaweza kuandikwa kama omega ω ya kesi ndogo. Unaweza kuona fomula ya athari ya kushawishi iliyoandikwa kama XL= ωL
    Mahesabu Impedance Hatua ya 5
    Mahesabu Impedance Hatua ya 5

    Hatua ya 5. Hesabu athari ya uwezo

    Fomula hii ni sawa na fomula ya athari ya kufata, isipokuwa athari ya capacitive ni sawa na mzunguko. Utendaji mzuri XC = 1 / 2πƒC. C ni uwezo wa capacitor, kipimo katika Farads (F).

    • Unaweza kupima uwezo kwa kutumia multimeter na mahesabu kadhaa ya kimsingi.
    • Kama ilivyoelezwa hapo juu, hii inaweza kuandikwa kama 1 / ωC.

    Sehemu ya 2 ya 2: Kuhesabu Impedance Jumla

    Kokotoa Impedance Hatua ya 6
    Kokotoa Impedance Hatua ya 6

    Hatua ya 1. Ongeza vipinga katika mzunguko huo

    Impedans jumla ni rahisi ikiwa mzunguko una vipinga kadhaa, lakini hakuna inductors au capacitors. Kwanza, pima upinzani kwenye kila kontena (au kipengee chochote kilicho na upinzani), au rejelea mchoro wa mzunguko wa upinzani ulioandikwa katika ohms (Ω). Unganisha hizi kulingana na jinsi vifaa vimeunganishwa.

    • Resistors katika mfululizo (kushikamana mwisho hadi mwisho pamoja na waya moja) inaweza kuongezwa pamoja. Upinzani wa jumla R = R1 + R2 + R3
    • Resistors katika sambamba (kila mmoja kwenye waya tofauti inayounganisha na mzunguko huo) huongezwa kama kurudi kwao. Ili kupata jumla ya upinzani R, tatua equation 1/R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3
    Kokotoa Impedance Hatua ya 7
    Kokotoa Impedance Hatua ya 7

    Hatua ya 2. Ongeza maadili sawa ya athari katika mzunguko huo

    Ikiwa kuna inductors tu katika mzunguko, au capacitors tu, impedance jumla ni sawa na jumla ya athari. Hesabu kama ifuatavyo:

    • Watangulizi katika safu: Xjumla = XL1 + XL2 + …
    • Capacitors katika safu: Cjumla = XC1 + XC2 + …
    • Inductors sambamba: Xjumla = 1 / (1 / XL1 + 1 / XL2 …)
    • Capacitors sambamba: Cjumla = 1 / (1 / XC1 + 1 / XC2 …)
    Kokotoa Impedance Hatua ya 8
    Kokotoa Impedance Hatua ya 8

    Hatua ya 3

    Kwa sababu moja ya athari hizi huongezeka kadiri nyingine inapungua, hizi huwa zinaghairiana. Ili kupata athari ya jumla, toa ndogo kutoka kwa kubwa.

    Utapata matokeo sawa kutoka kwa fomula Xjumla = | XC - XL|

    Kokotoa Impedance Hatua ya 9
    Kokotoa Impedance Hatua ya 9

    Hatua ya 4. Hesabu impedance kutoka kwa upinzani na athari katika safu

    Huwezi tu kuongeza hizi mbili pamoja, kwa sababu maadili mawili "hayapo katika awamu." Hii inamaanisha kuwa maadili yote hubadilika kwa muda kama sehemu ya mzunguko wa AC, lakini fikia kilele chao kwa nyakati tofauti. Kwa bahati nzuri, ikiwa vifaa vyote viko kwenye safu (i.e. kuna waya mmoja tu), tunaweza kutumia fomula rahisi Z = √ (R2 + X2).

    Hisabati nyuma ya fomula hii inajumuisha "phasors," lakini inaweza kuonekana kuwa inayojulikana kutoka kwa jiometri pia. Inageuka tunaweza kuwakilisha sehemu mbili R na X kama miguu ya pembetatu ya kulia, na impedance Z kama hypotenuse

    Kokotoa Impedance Hatua ya 10
    Kokotoa Impedance Hatua ya 10

    Hatua ya 5. Hesabu impedance kutoka kwa upinzani na athari kwa usawa

    Hii ni njia ya jumla ya kuelezea impedance, lakini inahitaji uelewa wa nambari ngumu. Hii ndiyo njia pekee ya kuhesabu impedance ya jumla ya mzunguko sambamba ambayo ni pamoja na upinzani na athari.

    • Z = R + jX, ambapo j ni sehemu ya kufikiria: √ (-1). Tumia j badala ya i kuzuia mkanganyiko na mimi kwa sasa.
    • Huwezi kuchanganya nambari mbili. Kwa mfano, impedance inaweza kuonyeshwa kama 60Ω + j120Ω.
    • Ikiwa una nyaya mbili kama hii mfululizo, unaweza kuongeza vifaa vya kweli na vya kufikiria pamoja kando. Kwa mfano, ikiwa Z1 = 60Ω + j120Ω na iko kwenye safu na kontena na Z2 = 20Ω, halafu Zjumla = 80Ω + j120Ω.

    Video - Kwa kutumia huduma hii, habari zingine zinaweza kushirikiwa na YouTube

Ilipendekeza: