Impedance ni kipimo cha kupinga ubadilishaji wa sasa. Kitengo ni ohms. Ili kuhesabu impedance, unahitaji kujua jumla ya upingaji wote na vile vile impedances ya inductors na capacitors zote ambazo zitatoa upeo tofauti wa upinzani kwa sasa kulingana na mabadiliko ya sasa. Unaweza kuhesabu impedance kwa kutumia fomula rahisi ya kihesabu.
Muhtasari wa Mfumo
- Impedance Z = R au XL au XC (ikiwa ni mmoja tu anayejulikana)
- Impedance katika mfululizo Z = (R2 + X2(ikiwa R na mmoja wa X wanajulikana)
- Impedance katika mfululizo Z = (R2 + (| X.L - XC|)2(ikiwa R, X.L, na XC inajulikana kabisa)
- Impedance katika kila aina ya mitandao = R + jX (j ni nambari ya kufikiria (-1))
- Upinzani R = I / V
- Kuingiliana kwa kushawishi XL = 2πƒL = L
- Utendaji mzuri wa XC = 1 / 2πƒL = 1 / L
Hatua
Sehemu ya 1 ya 2: Kuhesabu Upinzani na Utendaji
Mahesabu Impedance Hatua ya 1 Hatua ya 1. Ufafanuzi wa impedance
Impedance inaashiria na ishara Z na ina vitengo vya Ohms (Ω). Unaweza kupima impedance ya mzunguko wowote au sehemu ya umeme. Matokeo ya kipimo yatakuambia ni kiasi gani mzunguko unazuia mtiririko wa elektroni (sasa). Kuna athari mbili tofauti ambazo hupunguza kiwango cha sasa, ambazo zote zinachangia kutokukamilika:
- Upinzani (R) au upinzani ni kupungua kwa sasa kunasababishwa na nyenzo na umbo la sehemu hiyo. Athari hii ni kubwa katika vipinga, ingawa vifaa vyote lazima iwe na upinzani kidogo.
- Reactance (X) ni kupungua kwa kasi kwa sasa kwa sababu ya uwanja wa umeme na sumaku ambao unapinga mabadiliko ya sasa au voltage. Athari hii ni muhimu zaidi kwa capacitors na inductors.
Mahesabu Impedance Hatua ya 2 Hatua ya 2. Pitia upinzani
Upinzani ni dhana ya kimsingi katika uwanja wa masomo ya umeme. Unaweza kuona hii katika sheria ya Ohm: V = I * R. Usawa huu hukuruhusu kuhesabu maadili ya vigeuzi hivi maadamu unajua angalau vigeuzi viwili kati ya vitatu. Kwa mfano, kuhesabu upinzani, andika fomula kama R = I / V. Unaweza pia kuhesabu upinzani kwa urahisi na multimeter.
- V ni voltage, kitengo ni Volts (V). Tofauti hii pia inajulikana kama tofauti inayowezekana.
- Mimi ni wa sasa, kitengo ni Ampere (A).
- R ni upinzani, kitengo ni Ohm (Ω).
Kokotoa Impedance Hatua ya 3 Hatua ya 3. Tambua aina ya athari ya kuhesabu
Reactance hufanyika tu katika kubadilisha nyaya za sasa (AC). Kama upinzani, athari ina vitengo vya Ohms (Ω). Kuna aina mbili za athari zinazojitokeza katika vifaa tofauti vya umeme:
- Kuingiliana kwa kushawishi XL zinazozalishwa na inductor, pia inajulikana kama coil au reactor. Vipengele hivi hutengeneza uwanja wa sumaku ambao unakataa mabadiliko katika mwelekeo katika mzunguko wa sasa mbadala. Kadiri mabadiliko ya mwelekeo yanavyotokea kwa kasi, ndivyo thamani ya athari ya kufata.
- Utendaji mzuri wa XC zinazozalishwa na capacitor ambayo huhifadhi malipo ya umeme. Wakati mtiririko wa sasa katika mzunguko wa AC unabadilisha mwelekeo, capacitor itachaji na kutolewa mara kwa mara. Kwa muda mrefu capacitor inapaswa kuchaji, zaidi capacitor itapinga sasa. Kwa hivyo, kasi ya mabadiliko ya mwelekeo inatokea, chini husababisha athari ya athari ya athari.
Kokotoa Impedance Hatua ya 4 Hatua ya 4. Hesabu athari ya kufata
Kama ilivyoelezewa hapo juu, athari ya kufata itaongezeka na kiwango cha mabadiliko katika mwelekeo wa sasa, au mzunguko wa mzunguko. Mzunguko huu umeashiria ishara, na ina vitengo vya Hertz (Hz). Fomula kamili ya kuhesabu athari ya kufata ni XL = 2πƒL, ambapo L ni inductance na vitengo vya Henry (H).
- Inductance L inategemea sifa za inductor kutumika, kama vile idadi ya coils. Unaweza pia kupima inductance moja kwa moja.
- Ikiwa unatambua mduara wa kitengo, fikiria sasa mbadala inayowakilishwa na duara, na mzunguko mmoja kamili wa mionzi 2π inayowakilisha mzunguko mmoja. Unapozidisha hii ambayo iko katika Hertz (vitengo kwa sekunde), unapata matokeo kwa radians kwa sekunde. Hii ndio kasi ya angular ya mzunguko na inaweza kuandikwa kwa herufi ndogo kama omega. Unaweza kuandika fomula ya athari ya kufata kwa XL= ωL
Mahesabu Impedance Hatua ya 5 Hatua ya 5. Hesabu athari ya uwezo
Fomula hii ni sawa na fomula ya kupata athari ya kufata, lakini athari ya uwezo ni sawa na mzunguko. Utendaji mzuri XC = 1 / 2πƒC. C ni thamani ya uwezo wa capacitor, katika Farads (F).
- Unaweza kupima uwezo kwa kutumia multimeter na mahesabu kadhaa ya kimsingi.
- Kama ilivyoelezwa hapo juu, tofauti hii inaweza kuandikwa katika 1 / L.
Sehemu ya 2 ya 2: Kuhesabu Impedance Jumla
Kokotoa Impedance Hatua ya 6 Hatua ya 1. Ongeza upingaji katika mzunguko huo
Impedans jumla ni rahisi kuhesabu wakati mzunguko una vipinga kadhaa bila inductors au capacitors. Kwanza, pima thamani ya upinzani ya kila kontena (au sehemu yoyote ambayo ina upinzani), au angalia mchoro wa mzunguko kwa sehemu zilizo na alama za ohms za upinzani (Ω). Ongeza kulingana na aina ya mzunguko kati ya vifaa:
- Vipinga vilivyounganishwa kwenye mzunguko wa mfululizo (mwisho wake ambao umeunganishwa kwa laini moja ya waya) inaweza kufupishwa pamoja. Upinzani wa jumla unakuwa R = R1 + R2 + R3…
- Resistors zilizounganishwa kwa sambamba (kila kontena ina waya tofauti lakini imeunganishwa katika mzunguko huo) imeongezwa kwa kurudi nyuma. Jumla ya upinzani inakuwa R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 …
Kokotoa Impedance Hatua ya 7 Hatua ya 2. Ongeza maadili ya athari katika mzunguko huo
Wakati kuna inductors tu katika mzunguko, au capacitors tu, impedance jumla ni sawa na jumla ya athari. Hesabu kama ifuatavyo:
- Inductor katika safu: Xjumla = XL1 + XL2 + …
- Capacitors katika safu: Cjumla = XC1 + XC2 + …
- Inductor katika mzunguko sawa: Xjumla = 1 / (1 / XL1 + 1 / XL2 …)
- Capacitor katika mzunguko sambamba: Cjumla = 1 / (1 / XC1 + 1 / XC2 …)
Kokotoa Impedance Hatua ya 8 Hatua ya 3. Ondoa mmenyuko wa kufata na mwitikio wa nguvu ili kupata athari kamili
Kwa kuwa athari ya athari moja huongezeka kadiri athari ya athari nyingine inapungua, athari hizi mbili hupunguza athari za kila mmoja. Ili kupata jumla ya thamani, toa thamani kubwa ya athari na ile ndogo ya athari.
Utapata matokeo sawa kutoka kwa fomula Xjumla = | XC - XL|
Kokotoa Impedance Hatua ya 9 Hatua ya 4. Hesabu impedance ya upinzani na athari katika mzunguko wa mfululizo
Huwezi kuziongeza pamoja kwa sababu maadili mawili yako katika awamu tofauti. Hiyo ni, maadili yao hubadilika kwa muda kama sehemu ya mzunguko wa AC, lakini hua kwa nyakati tofauti. Kwa bahati nzuri, wakati vifaa vyote viko kwenye safu (kuna waya moja tu), tunaweza kutumia fomula rahisi Z = (R2 + X2).
Mahesabu nyuma ya fomula hii yanajumuisha "phasors," ingawa zinaonekana pia zinahusiana na jiometri. Tunaweza kuwakilisha sehemu mbili za R na X kama pande mbili za pembetatu ya kulia, na impedance Z kama upande wa moja kwa moja
Kokotoa Impedance Hatua ya 10 Hatua ya 5. Hesabu impedance ya upinzani na athari katika mzunguko sawa
Hii ni njia ya kawaida ya kuhesabu impedance, lakini inahitaji uelewa wa nambari ngumu. Hii ndiyo njia pekee ya kuhesabu impedance ya jumla ya mzunguko sambamba unaojumuisha upinzani na athari.
- Z = R + jX, na j kama sehemu ya kufikiria: (-1). Tumia j badala ya i kuzuia mkanganyiko na mimi ninawakilisha sasa.
- Huwezi kuchanganya nambari hizi mbili. Kwa mfano, impedance inaweza kuandikwa kama 60Ω + j120Ω.
- Ikiwa una nyaya mbili katika safu, unaweza kuongeza vifaa vya nambari halisi na vifaa vya kufikiria kando. Kwa mfano, ikiwa Z1 = 60Ω + j120Ω na imeunganishwa katika safu na kontena lenye Z2 = 20Ω, halafu Zjumla = 80Ω + j120Ω.
