Nhà Blog~~Tìm hiểu những điều cơ bản: Kháng, phản ứng cảm ứng, phản ứng điện dung và trở kháng~~

~~trên 2023/12/18~~ ~~690~~

Tìm hiểu những điều cơ bản: Kháng, phản ứng cảm ứng, phản ứng điện dung và trở kháng

Trong kỹ thuật điện, một loạt các đại lượng vật lý, bao gồm điện trở, phản ứng cảm ứng, phản ứng điện dung và trở kháng, thường gặp.Mạch thường được quan sát là điện trở, quy nạp và điện dung.Trong các điều kiện cụ thể, mạch cũng có thể hiển thị trạng thái cộng hưởng.Trong các cuộc thảo luận sau đây, chúng tôi sẽ so sánh và đối chiếu các biến thể và mối quan hệ giữa các đại lượng vật lý này và các đặc điểm được thể hiện bởi mạch khi tích hợp của chúng.

sức chống cự

Dòng điện thông qua một dây dẫn gặp phải điện trở, đó là thước đo của sự phản đối của dây dẫn.Một vật cản lớn hơn dẫn đến sức đề kháng lớn hơn, trong khi một vật cản nhỏ hơn mang lại khả năng kháng ít hơn.Trong khi tất cả các chất thể hiện kháng thuốc, các mức độ khác nhau tồn tại, ảnh hưởng đến khả năng của chúng để cản trở dòng điện.Các chất cách điện được sử dụng để cô lập các dây dẫn và bảo vệ chống sốc điện do khả năng chặn dòng vượt trội của chúng.Mặt khác, chất siêu dẫn thể hiện khả năng kháng gần như bằng không.

Các điện trở thường được mô tả bởi chữ R và điện trở là một đặc tính nội tại của chính dây dẫn, không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài.Nói cách khác, một khi một điện trở được sản xuất, giá trị điện trở của nó được đặt và vẫn không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài.Điều này được gọi là Định luật Kháng chiến và được thể hiện bằng công thức sau:

R = ρl/s

Điện trở suất của vật liệu được sử dụng để tạo ra điện trở, đơn vị quốc tế là ohm · mét (ω · m);

Lọ, chiều dài của vết thương dây vào một điện trở, đơn vị quốc tế là mét (m);

S Vùng khu vực mặt cắt ngang của vết thương dây vào một điện trở, đơn vị quốc tế là mét vuông (mét vuông);

Giá trị độ phân giải R của R, đơn vị quốc tế là ohm, được gọi là ohm ().

Điện trở của điện trở là giống nhau trong cả mạch AC và DC và không thay đổi với những thay đổi trong tần số cung cấp năng lượng.

Sức chống cự

Trong một mạch AC, cuộn cuộn có thể chống lại dòng điện thông qua phản ứng cảm ứng của nó.Độ lớn của phản ứng cảm ứng có thể được tính toán bằng cách sử dụng công thức sau.

Xl = l = 2πfl

XL là phản ứng cảm ứng, trong các đơn vị quốc tế của ohms ();

Là tần số góc của dòng điện xen kẽ (AC), đơn vị quốc tế là rad/s (rad);

F là tần số của dòng điện xen kẽ, đơn vị quốc tế là Hertz (HZ);

L là sự tự cảm của cuộn dây có cuộn cảm, đơn vị quốc tế là Henry (H).

Rõ ràng, kích thước của phản ứng cảm ứng không chỉ phụ thuộc vào hệ số của chính nó (L), mà còn vào tần số góc xen kẽ bên ngoài (ω) hoặc tần số (f).

Độ tự cảm L của cuộn cuộn cảm, thì phản ứng cảm ứng XL càng lớn.

Tương tự, tần số góc hoặc tần số F của dòng điện xoay chiều càng cao, phản ứng cảm ứng XL càng cao.Cuộn dây có cuộn cảm có đặc tính cho phép tần số thấp vượt qua trong khi cản trở tần số cao.

Giả sử DC có tần số bằng không, phản ứng cảm ứng cũng không có tắc nghẽn đối với DC.

Kháng năng lực

Trong một mạch AC, hiệu ứng trở ngại của một tụ điện trên dòng chảy hiện tại là phản ứng điện dung.Kích thước của phản ứng điện dung được thể hiện bằng công thức như sau:

Xc = 1/（ωc） = 1/（2πfc）

XC là phản ứng điện dung trong ohms ();

ω là tần số góc của dòng điện xen kẽ, tính bằng radian mỗi giây (rad/s);

F là tần số của dòng điện xen kẽ, đơn vị quốc tế là Hertz (HZ);

C là điện dung của tụ điện, đơn vị quốc tế cho Farad (F).

Rõ ràng, kích thước của điện trở điện dung không chỉ liên quan đến yếu tố riêng của nó (C), mà còn với tần số góc () hoặc tần số (f) của dòng AC bên ngoài.

C càng lớn C của tụ điện, phản ứng điện dung XC càng nhỏ.

Tần số góc hoặc tần số F của dòng điện xoay chiều càng cao, phản ứng điện dung XC càng nhỏ, trở kháng của dòng điện xoay chiều càng nhỏ, nghĩa là, tụ điện có điện trở tần số cao với các đặc tính tần số thấp.

Tần số DC chúng ta có thể nghĩ là bằng không, vì vậy trở kháng điện dung là vô hạn, trở kháng của DC cũng là vô hạn, là tụ điện có đặc điểm cách nhiệt của dòng điện trực tiếp.

Trở kháng

Trong một mạch có điện trở, độ tự cảm và điện dung, điện trở với dòng điện xen kẽ được gọi là trở kháng.Trở kháng thường được viết là Z. Đơn vị trở kháng quốc tế là ohm ().

Trở kháng bao gồm điện trở, độ tự cảm và điện dung, nhưng không phải là một sự bổ sung đơn giản của ba.Đối với một mạch nhất định, trở kháng không phải là không đổi, nhưng thay đổi theo tần số.

Sau đây mô tả các chuỗi và mạch song song bao gồm điện trở, độ tự cảm và điện dung, độ lớn của trở kháng của chúng và bản chất của mạch.

Mạch sê -ri RLC

Các mạch được hiển thị ở trên.

Vì R, L và C là nối tiếp, các dòng chảy qua R, L và C là giống nhau là i.

Trở kháng, điện áp và công suất có liên quan bởi tam giác được hiển thị dưới đây.

Mối quan hệ giữa trở kháng, điện áp và sức mạnh

Trong đó z là tổng trở kháng của kết nối sê-ri RLC, XLC = XL-XC, là phản ứng tổng hợp phản ứng cảm ứng và điện dung;U là tổng điện áp của kết nối sê-ri RLC, ULC = UL-UC, là điện áp trên điện áp tổng hợp điện cảm và điện dung;S là sức mạnh rõ ràng của mạch sê-ri RLC, đơn vị quốc tế của volts-ampere (VA), QLC = QL-QC là công suất phản ứng trên điện cảm QL là công suất phản ứng được tổng hợp với công suất phản ứng QC trên tụ điện vàĐơn vị quốc tế về công suất phản ứng được chi tiêu (VAR);P là sức mạnh hoạt động và đơn vị quốc tế là Watt (W).

Góc giữa z/u/s và r/ur/p là góc hệ số công suất.

Khi XLC = XL-XC> 0 hoặc phản ứng cảm ứng XL lớn hơn so với phản ứng điện dung XC, điện áp chia cho cuộn cảm lớn hơn điện áp chia cho tụ điện và mạch điện cảm ứng và mạch điện cảm ứng làhiển thị dưới đây:

Tam giác mạch cảm ứng

Khi 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:

Tam giác mạch tụ

Khi XLC = XL-XC = 0 hoặc trở kháng cảm ứng XL bằng với trở kháng điện dung XC, mạch có điện trở và mạch trải qua sự cộng hưởng của chuỗiĐối với mạch sê -ri RLC.Sử dụng điểm này, trong các mạch điện tử, chuỗi RLC để thực hiện một bẫy tần số nhất định, nghĩa là, trong vùng lân cận của một tần số nhất định, trở kháng của bẫy với tần số của nhỏ nhất và do đó bỏ qua tín hiệu gần tần số.

Đường cong đặc trưng của bẫy được hiển thị bên dưới, khi F = F0, sự cộng hưởng loạt xảy ra, z = r và trở kháng được giảm thiểu.

Đường cong đặc trưng của bẫy

Mạch song song RLC

Các mạch được hiển thị ở trên.

Vì R, L và C được kết nối song song, các điện áp được áp dụng cho R, L và C giống nhau là U.Điện áp của R, L và C là như nhau.

Trở kháng, dòng điện và sức mạnh có liên quan bởi tam giác được hiển thị dưới đây.

Mối quan hệ giữa trở kháng, hiện tại và quyền lực

Trong đó z là tổng trở kháng của mạch song song RLC, 1/xlc = 1/xl-1/xc;Tôi là tổng dòng điện của mạch song song RLC, ILC = IL-Ic, dòng điện được tổng hợp bởi dòng điện chảy qua cuộn cảm và dòng điện chảy qua tụ điện;S là sức mạnh rõ ràng của mạch song song RLC, đơn vị quốc tế của volts-ampere (VA) và QLC = QL-QC là công suất phản ứng của công suất phản ứng trên cuộn cảm, QL và công suất phản ứng được tổng hợp bởi công suất phản ứngtrên tụ điện, và đơn vị quốc tế về năng lượng phản ứng được chi tiêu (var);P là sức mạnh hoạt động, đơn vị quốc tế của Watts (W).QC Công suất phản ứng được tổng hợp từ QC công suất phản ứng trên tụ điện, đơn vị quốc tế về công suất phản ứng được sử dụng (var);P là sức mạnh hoạt động, đơn vị quốc tế là Watt (W).

Góc giữa (1/z)/I/s và (1/r)/ir/p là góc hệ số công suất.

Khi 1/xlc = 1/xL-1/xc> 0 hoặc khi phản ứng điện dung XC lớn hơn phản ứng cảm ứng XL, dòng điện chảy qua cuộn cảm lớn hơn dòng điện chảy qua tụ điện và mạch là điệnCảm ứng và tam giác mạch cảm ứng được hiển thị dưới đây:

Tam giác mạch cảm ứng

Khi 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:

Mối quan hệ giữa trở kháng, hiện tại và quyền lực

Khi xlc = xl-xc = 0 hoặc trở kháng cảm ứng XL bằng với trở kháng điện dung XC, mạch có điện trở, mạch xảy ra trong cộng hưởng song songTrở kháng trạng thái tối đa.Sử dụng điểm này, trong các mạch điện tử, RLC song song để thực hiện một bộ chọn tần số tần số nhất định, nghĩa là, trong vùng lân cận của một tần số nhất định, bộ chọn tần số của trở kháng tần số là độ chọn lọc lớn nhất, tốt nhất cho các tín hiệu gần tần số.

Điều đó bao gồm mọi thứ trong bài viết này.Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, xin vui lòng Liên hệ với chúng tôi.allelcoelec sẽ trả lời bạn kịp thời.

Về chúng tôi

ALLELCO LIMITED

Allelco là một điểm dừng nổi tiếng quốc tế Nhà phân phối dịch vụ mua sắm của các thành phần điện tử lai, cam kết cung cấp dịch vụ chuỗi cung ứng và mua sắm thành phần toàn diện cho các ngành sản xuất và phân phối điện tử toàn cầu, bao gồm 500 nhà máy OEM hàng đầu và các nhà môi giới độc lập.
Đọc thêm