Какво е електрически импеданс

В DC ​​вериги съпротивлението R играе важна роля. Що се отнася до веригите на синусоидален променлив ток, тогава не може да се направи само с едно активно съпротивление. Всъщност, ако в DC вериги капацитетите и индуктивността са забележими само по време на преходни процеси, тогава в AC вериги тези компоненти се проявяват много по -значително.

Следователно, за адекватно изчисляване на веригите на променлив ток се въвежда терминът «електрически импеданс» — Z или сложното (общо) съпротивление на двукрайна мрежа към хармоничен сигнал. Понякога просто казват „импеданс“, оставяйки думата „електрически“.

Концепцията за импеданс ви позволява да кандидатствате Законът на Ом към участъци от променливотокови синусоидални токови вериги… Проявата на двукрайния (натоварващ) индуктивен компонент води до изоставане на тока от напрежението при дадена честота, а проявлението на капацитивния компонент — до изоставането на напрежението от тока. Активният компонент не предизвиква закъснение между ток и напрежение, проявявайки се по същество по същия начин, както в DC веригата.

Компонентът на импеданса, съдържащ капацитивната и индуктивната компоненти, се нарича реактивен компонент X. Графично активният компонент R на импеданса може да бъде нанесен по оста oX, а реактивният компонент по оста oY, след това импедансът като едно цяло ще бъде представено под формата на комплексно число, където j е въображаемата единица (въображаемата единица на квадрат е минус 1).

В този случай ясно се вижда, че реактивният компонент X може да се разложи на капацитивни и индуктивни компоненти, които имат противоположна посока, тоест имат обратен ефект върху текущата фаза: с преобладаването на индуктивния компонент, импедансът на веригата като цяло ще бъде положителен, тоест токът във веригата ще изостава от напрежението, но ако преобладава капацитивната компонента, тогава напрежението ще изостава от тока.

Схематично тази двутерминална мрежа в дадената форма е изобразена по следния начин:

По принцип всяка схема на линейна двупортова мрежа може да бъде сведена до подобна форма. Тук можете да определите активния компонент R, който не зависи от текущата честота, и реактивния компонент X, който включва капацитивните и индуктивните компоненти.

От графичния модел, където съпротивленията са представени с вектори, става ясно, че модулът на импеданса за дадена честота на синусоидален ток се изчислява като дължината на вектора, която е сумата от векторите X и R. Импедансът се измерва в Ома.

Практически в описанията на синусоидални променливи вериги по отношение на импеданса можете да намерите термини като «активно-индуктивен характер на товара» или «активно-капацитивен товар» или «чисто активен товар». Това означава следното:

• Ако влиянието на индуктивността L преобладава във веригата, тогава реактивният компонент X е положителен, докато активният компонент R е малък — това е индуктивен товар. Пример за индуктивен товар е индуктор.

• Ако влиянието на капацитета C преобладава във веригата, тогава реактивният компонент X е отрицателен, докато активният компонент R е малък — това е капацитивен товар. Пример за капацитивен товар е кондензатор.

• Ако активното съпротивление R преобладава във веригата, докато реактивният компонент X е малък, това е активен товар. Пример за активен товар е лампа с нажежаема жичка.

• Ако активният компонент R във веригата е значителен, но индуктивният компонент надделява над капацитивния компонент, тоест реактивният компонент X е положителен, натоварването се нарича активно-индуктивно. Пример за активно-индуктивен товар е асинхронен двигател.

• Ако активният R компонент във веригата е значителен, докато капацитивният компонент преобладава над индуктивния компонент, тоест реактивният компонент X е отрицателен, натоварването се нарича активно-капацитивно. Пример за активно-капацитивен товар е захранването на флуоресцентна лампа.

Вижте също:Какво е фактор на мощността (Cosine Phi)