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~~auf 2023/12/18~~ ~~15,052~~

Lernen Sie die Grundlagen: Resistenz, induktive Reaktanz, kapazitive Reaktanz und Impedanz

In der Elektrotechnik werden häufig eine Vielzahl von physikalischen Größen, einschließlich Widerstand, induktiver Reaktanz, kapazitive Reaktanz und Impedanz, häufig auftreten.Es wird häufig beobachtet, dass der Schaltkreis widerstandsfähig, induktiv und kapazitiv ist.Unter bestimmten Bedingungen kann die Schaltung auch einen Resonanzzustand aufweisen.In der folgenden Diskussion werden wir die Variationen und Wechselbeziehungen zwischen diesen physikalischen Größen und den Merkmalen der Schaltung ihrer Integration vergleichen und kontrastieren.

Widerstand

Der Stromfluss durch einen Leiter trifft auf Widerstand, was ein Maß für die Opposition des Leiters ist.Eine größere Obstruktion führt zu einem größeren Widerstand, während eine geringere Obstruktion weniger Widerstand ergibt.Während alle Substanzen Widerstand aufweisen, bestehen unterschiedliche Niveaus, die ihre Fähigkeit beeinflussen, den elektrischen Strom zu beeinträchtigen.Isolatoren werden verwendet, um Leiter zu isolieren und vor Elektroschock zu schützen, da sie den Strom blockieren können.Andererseits weisen Supraleiter einen fast null Widerstand auf.

Widerstände werden üblicherweise durch den Buchstaben R dargestellt und der Widerstand ist ein intrinsischer Merkmal des Leiters selbst, unabhängig von externen Faktoren.Mit anderen Worten, sobald ein Widerstand hergestellt ist, wird sein Widerstandswert festgelegt und bleibt von externen Faktoren nicht betroffen.Dies ist als Gesetz des Widerstands bekannt und wird durch die folgende Formel ausgedrückt:

R = ρl/s

ρ - Der Widerstand des Materials, mit dem der Widerstand hergestellt wurde, ist die internationale Einheit Ohm · Meter (ω · m);

L - Die Länge des Drahtes in einen Widerstand, die internationale Einheit ist Meter (M);

S-Die Querschnittsfläche der Drahtwunde in einen Widerstand, die internationale Einheit ist quadratische Meter (m²);

R - Resistenzwert, die internationale Einheit ist Ohm, als Ohm (ω) bezeichnet.

Der Widerstand eines Widerstands ist sowohl in Wechselstrom- als auch in DC -Schaltungen gleich und ändert sich nicht mit Änderungen der Netzteilfrequenz.

Widerstand

In einem Wechselstromkreis widersteht die Induktorspule dem Strom durch seine induktive Reaktanz.Die Größe der induktiven Reaktanz kann unter Verwendung der folgenden Formel berechnet werden.

Xl = ωl = 2πfl

XL ist die induktive Reaktanz in internationalen Einheiten von Ohm (ω);

ω ist die Winkelfrequenz des Wechselstroms (AC), die internationale Einheit ist rad/s (rad);

F ist die Häufigkeit des Wechselstroms, die internationale Einheit ist Hertz (Hz);

L ist die Induktivität der Induktorspule, die internationale Einheit ist Henry (H).

Offensichtlich hängt die Größe der induktiven Reaktanz nicht nur von ihrem eigenen Koeffizienten (L) ab, sondern auch von der extern angelegten Wechselstromwinkelfrequenz (ω) oder Frequenz (F).

Je höher die Induktivität L einer Induktorspule, desto größer ist die induktive Reaktanz xl.

In ähnlicher Weise, je höher die Winkelfrequenz ω oder Frequenz f des Wechselstroms ist, desto höher ist die induktive Reaktanz xl.Die Induktorspule hat das Merkmal, dass niedrige Frequenzen passieren und gleichzeitig hohe Frequenzen behindern.

Angenommen, DC hat eine Frequenz von Null, ist die induktive Reaktanz auch Null ohne Obstruktion auf DC.

Kapazitätsbeständigkeit

In einem Wechselstromkreis ist der behinderte Effekt eines Kondensators auf den Stromfluss eine kapazitive Reaktanz.Die Größe der kapazitiven Reaktanz wird durch die Formel wie folgt ausgedrückt:

Xc = 1/（ωc） = 1/（2πfc）

XC ist die kapazitive Reaktanz in Ohm (ω);

ω ist die Winkelfrequenz des Wechselstroms in Radian pro Sekunde (rad/s);

F ist die Häufigkeit des Wechselstroms, die internationale Einheit ist Hertz (Hz);

C ist die Kapazität des Kondensators, der internationalen Einheit für die Farad (F).

Offensichtlich hängt die Größe des kapazitiven Widerstands nicht nur mit ihrem eigenen Faktor (C) zusammen, sondern auch mit der Winkelfrequenz (ω) oder der Frequenz (f) des externen Wechselstroms.

Je größer die Kapazität C des Kondensators ist, desto kleiner ist die kapazitive Reaktanz xc.

Je höher die Winkelfrequenz ω oder Frequenz F des Wechselstroms, desto kleiner ist die kapazitive Reaktanz XC, desto kleiner ist die Impedanz des Wechselstroms, dh der Kondensator hat einen Hochfrequenzwiderstand gegen niedrige Frequenzeigenschaften.

DC -Frequenz, die wir uns als Null vorstellen können, daher ist die kapazitive Impedanz unendlich, die Impedanz von DC ist auch unendlich, was der Kondensator die Merkmale der Isolierung von Gleichstrom -AC hat.

Impedanz

In einem Schaltkreis mit Widerstand, Induktivität und Kapazität wird der Widerstand gegen abwechselnden Strom als Impedanz bezeichnet.Impedanz wird oft als Z geschrieben. Die internationale Impedanzeinheit ist die OHM (ω).

Impedanz besteht aus Widerstand, Induktivität und Kapazität, ist jedoch keine einfache Zugabe der drei.Für eine bestimmte Schaltung ist die Impedanz nicht konstant, variiert jedoch mit der Frequenz.

Im Folgenden beschreibt Serien- und Parallelschaltungen, die aus Widerstand, Induktivität und Kapazität, der Größe ihrer Impedanz und der Art der Schaltung bestehen.

RLC -Serienschaltung

Die Schaltung ist oben gezeigt.

Da R, L und C in Reihe sind, sind die Ströme, die durch R, L und C fließen, gleich.

Impedanz, Spannung und Leistung werden mit dem unten gezeigten Dreieck zusammenhängen.

Beziehung zwischen Impedanz, Spannung und Leistung

Wobei Z die Gesamtimpedanz der RLC-Serienverbindung ist, XLC = XL-XC, ist die induktive und kapazitive Reaktanz-synthetisierte Reaktanz;U ist die Gesamtspannung der RLC-Serie-Verbindung, ULC = UL-UC, die Spannung der Induktivitäts- und Kapazitätssynthesespannung;S ist die scheinbare Leistung der RLC-Serienschaltung, die internationale Einheit von Volts-Ampere (VA), qlc = ql-qc ist die reaktivDie internationale Einheit der Blindleistung wird ausgegeben (var);P ist die aktive Kraft und die internationale Einheit ist Watt (W).

Der Winkel ϕ zwischen z/u/s und r/ur/p ist der Leistungsfaktorwinkel.

Wenn xlc = xl-xc> 0 oder die induktive Reaktanz XL größer als die kapazitive Reaktanz XC ist, ist die durch den Induktor geteilte Spannung größer als die vom Kondensator geteilte Spannung, und die Schaltung ist induktiv, und das induktive Schaltungsdreieck ist istunten gezeigt:

Induktives Schaltungsdreieck

Wenn xlc = xl-xc<0, or the inductive reactance XL is less than the capacitive reactance XC, the voltage divided by the capacitor is greater than the voltage divided by the inductor, and the circuit is capacitive, and the capacitive circuit triangle is shown below:

Kondensator -Schaltkreisdreieck

Wenn xlc = xl-xc = 0 oder die induktive Impedanz XL gleich der kapazitiven Impedanz XC ist, ist die Schaltung resistiv und die Schaltung erfährt eine Resonanz der Serie, an diesem Punkt ist die Gesamtimpedanz Z = R der Zustand der geringsten Impedanz ist der Zustand der geringsten ImpedanzFür die RLC Series Circuit.Unter Verwendung dieses Punktes in elektronischen Schaltkreisen die RLC -Serie, um eine bestimmte Frequenzfalle durchzuführen, dh in der Nähe einer bestimmten Frequenz die Impedanz der Falle zur Frequenz des kleinsten und damit das Signal in der Nähe der Frequenz umgehen.

Die charakteristische Kurve der Falle ist unten gezeigt, wenn f = f0, Serienresonanz auftritt, z = r und die Impedanz minimiert wird.

Charakteristische Kurven von Fallen

RLC Parallele Circuit

Die Schaltung ist oben gezeigt.

Da R, L und C parallel angeschlossen sind, sind die auf R, L und C angewendeten Spannungen gleich u.Die Spannung von R, L und C ist gleich.

Impedanz, Strom und Leistung werden durch das unten gezeigte Dreieck zusammenhängen.

Beziehung zwischen Impedanz, Strom und Macht

Wobei z die Gesamtimpedanz der RLC-Parallelschaltung ist, 1/xlc = 1/xl-1/xc;I ist der Gesamtstrom der RLC-Parallelschaltung ILC = IL-IC, der Strom, der durch den durch den Induktor fließenden Strom und den Strom, der durch den Kondensator fließt, synthetisiert;S ist die scheinbare Leistung der RLC-Parallelschaltung, die internationale Einheit von Volts-Ampere (VA) und qlc = ql-qc ist die reaktivauf dem Kondensator und die internationale Einheit der Blindleistung wird ausgegeben (var);P ist die aktive Kraft, die internationale Einheit von Watts (W).QC Die von der reaktive Leistungs -QC auf dem Kondensator synthetisierte reaktive Leistung wird die internationale Einheit der Blindleistung ausgegeben (var);P ist die aktive Kraft, die internationale Einheit ist Watt (W).

Der Winkel ϕ zwischen (1/z)/i/s und (1/r)/ir/p ist der Leistungsfaktorwinkel.

Wenn 1/XLC = 1/XL-1/XC> 0 oder wenn die kapazitive Reaktanz XC größer ist als die induktive Reaktanz XL, ist der Strom, der durch den Induktor fließtInduktiv und das induktive Schaltkreisdreieck ist unten gezeigt:

Induktives Schaltungsdreieck

Wenn 1/xlc = 1/xl-1/xc<0, or the inductive reactance XL is greater than the capacitive reactance XC, the current flowing through the capacitor is greater than the current flowing through the inductor, and the circuit is capacitive, and the capacitive circuit triangle is shown below:

Beziehung zwischen Impedanz, Strom und Macht

Wenn xlc = xl-xc = 0 oder die induktive Impedanz XL gleich der kapazitiven Impedanz XC ist, ist die Schaltung widerstandImpedanz Maximaler Zustand.Unter Verwendung dieses Punktes in elektronischen Schaltkreisen ist RLC parallel zu einem bestimmten Frequenzfrequenzwähler, dh in der Nähe einer bestimmten Frequenz der Frequenzwahl der Frequenzimpedanz die größte, die beste Selektivität für Signale in der Nähe der Frequenz.

Das deckt alles in diesem Artikel ab.Wenn Sie Fragen haben, können Sie bitte gerne kontaktiere uns.allelcoelec wird Ihnen umgehend antworten.

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