Najlepsza odpowiedź
Opór:
Rezystancja to ważna wielkość elektryczna, która określa prąd w stanie ustalonym w obwodzie prądu stałego, tj. zasilany przez źródło prądu stałego, powiedzmy baterię lub ogniwo fotowoltaiczne. Przypomnij sobie poręczną zależność prawa Ohma dla obwodów prądu stałego i = V / R.
Każdy przewód ma pewną rezystancję określoną wzorem: Rezystancja (R) = (rezystywność × długość) / (pole przekroju) . Jednostką oporu jest Ohm .
Opór przeciwdziała przepływowi prądu elektrycznego. Jest to analogiczne do tarcia oferowanego przez rurę do płynącej wody. Z tego powodu opór zużywa energię i rozprasza ją w postaci ciepła. Drut może „nie przenosić prądu bez kosztownej energii, ponieważ pewna rezystancja (jakkolwiek mała) jest zawsze obecna w przewodzie.
Reakcja:
Reaktancja to kolejna wielkość elektryczna, która blokuje przepływ prądu przemiennego (AC). A więc ma zastosowanie tylko do obwodów prądu przemiennego, tj. tych obwodów, które są pod napięciem przez źródła prądu przemiennego, takie jak alternatory lub oscylatory.
Reaktancja wynika z elementów magazynujących energię, a mianowicie indukcyjności (lub cewki) i pojemności (lub kondensatora ). Indukcyjność i pojemność, nazywane także elementami reaktywnymi , nie zużywają energii. Zamiast tego są zdolne do magazynowania energii.
Zatem reaktancja jest dwojakiego rodzaju przez indukcyjność nazywana jest reaktancją . Reaktancja oferowana przez kondensator nazywa się reaktancją pojemnościową. Zgodnie z konwencją reaktancja indukcyjna jest uważana za dodatnią, podczas gdy reaktancja pojemnościowa jest uważana za ujemną. Powodem tego jest fakt, że indukcyjność i pojemność mają przeciwne właściwości. Podczas gdy reaktancja indukcyjna rośnie wraz z częstotliwością, reaktancja pojemnościowa maleje wraz z częstotliwością.
Impedancja:
Impedancja określa całkowity prąd w obwodach prądu przemiennego. Impedancja to szerszy parametr, który łączy w sobie zarówno rezystancję, jak i reaktancję wektorowo.
Impedancja jest traktowana jako wielkość wektora wyrażona w postaci biegunowej (wielkość i kąt) lub postać kartezjańska (składowe X i Y). Składnik X to rezystancja, a składnik Y to reaktancja. Oznacza to, że impedancja (Z) = R (rezystancja) + j X (reaktancja).
Dla danego napięcia przemiennego to impedancja określa wielkość i kąt fazowy prądu przemiennego.
Odpowiedź
Pytanie brzmi: Jaka jest różnica między „obciążeniem” a „impedancją”? Jeśli to możliwe, proszę szczegółowo wyjaśnić.
Odpowiedź:
Impedancja to czynna rezystancja obwodu elektrycznego lub elementu do prądu przemiennego, wynikająca z połączonych efektów reaktancji i rezystancji omowej. Definiujemy to również jako jakąkolwiek przeszkodę lub miarę przeciwstawiania się prądu elektrycznego przepływowi energii podczas przykładania napięcia.
Bardziej techniczną definicją jest całkowity opór, jaki obwód elektryczny stwarza dla przepływu prądu przemiennego o pojedynczej częstotliwości. Podsumowując, jest to kombinacja reaktancji i rezystancji, którą mierzymy w omach i reprezentujemy ją za pomocą symbolu Z .
Jak mówiąc, impedancja jest przeciwieństwem obwodu prądu przemiennego i mierzymy ją w omach. Obliczając impedancję, potrzebujemy rezystancji (impedancji) wszystkich kondensatorów, cewek indukcyjnych i wartości wszystkich rezystorów. Wymóg tych wartości wynika z tego, że każdy z tych składników zapewnia różne ilości opozycji do prądu. Miara oczywiście zależy od tego, jak prąd zmienia prędkość, kierunek i siłę. Możemy obliczyć impedancję za pomocą prostego wzoru matematycznego.
Oto wzory potrzebne do dokładnego obliczenia impedancji obwodu.
- Impedancja: Z = R lub XL lub XC (jeśli występuje tylko jeden)
- Impedancja tylko w serii: Z = √ (R2 + X2) (gdy oba R i jeden typ X)
- Impedancja tylko w szeregu: Z = √ (R2 + (| XL – XC |) 2 ) (gdy R, XC i XL są obecne)
- Impedancja w dowolnym obwodzie = R + jX (j to liczba urojona √ (-1))
- Odporność: R = V / I
- Reaktancja indukcyjna: XL = 2πƒL = ωL
- Reaktancja pojemnościowa: XC = 1 / 2πƒC = 1 / ωC
Obciążenie lub impedancja obciążenia to koncepcja podłączenia urządzenia lub komponentu do wyjścia bloku funkcjonalnego, a zatem dr wyprowadzając z niego mierzalną ilość prądu.
Na przykład możesz podłączyć rezystor do zasilacza lub podłączyć bufor (op -wzmacniacz) wzmacniacz do oscylatora. Dlatego impedancja obciążenia jest impedancją wejściową następnego bloku funkcjonalnego w łańcuchu.
Impedancja obciążenia jest obecna, gdy obciążenie ma składniki inne niż elementy czysto rezystancyjne , takie jak rezystory, a także elementy reaktywne, takie jak cewki indukcyjne i kondensatory. Składowe reaktywne reprezentują wyimaginowaną impedancję, podczas gdy elementy rezystancyjne zawierają rzeczywistą impedancję.
Funkcjonalnie rezystory rozpraszają energię , gdy przykładamy napięcie podczas gdy kondensatory i cewki przechowują energię. Dlatego uważamy, że ich impedancja jest wyimaginowana.
Podobnie jak w przypadku każdego rezystancji celowo dodanej do obwodu, ostatecznym celem jest kontrolowanie przepływu prądu i napięcia w obwodzie. Ponieważ impedancja jest jedynie rozszerzeniem zasad oporu w obwodach prądu przemiennego, użycie impedancji obciążenia jest zrozumiałe kluczowe dla funkcjonalności obwodu .
Impedancje obciążenia są również istotne przy ocenie zachowania obwodu w różnych warunkach. Na przykład obwód osiąga maksymalny transfer mocy, gdy impedancja obciążenia jest równa impedancji wyjściowej obwodu. Zmiana impedancji obciążenia wpłynie na ładowanie i rozładowywanie stałych czasowych RC.
Zależy to oczywiście od konstrukcji obwodu, ale może również spowodować zmianę czasów narastania i opadania. Podsumowując, zachowanie obwodu różni się w warunkach, takich jak obciążenia indukcyjne i pojemnościowe , a nawet warunki zwarcia.
Impedancja obciążenia jest również istotna kiedy dopasowanie impedancji jest Twoim celem dla określonego obwodu. Spójrzmy na przykład linii przesyłowych. Idealnie byłoby, gdyby impedancja źródła, impedancja linii transmisyjnej i impedancja obciążenia były równe.
Osiągnięcie tych idealnych warunków parametrów zapewni, że sygnał źródłowy 7 V będzie sygnałem 7 V w całej linii transmisyjnej i na wyjściu zaobserwuje również lub zobaczy sygnał 7V.
Impedancja obciążenia wpływa na działanie obwodów, a dokładniej na napięcia i prądy wyjściowe. Efekty te występują między innymi w źródłach napięcia, czujnikach i wzmacniaczach .
Jednym z najlepszych tego przykładów jest zasilanie sieciowe gniazdek, ponieważ zapewniają moc przy stałym napięciu. W tym przypadku obciążeniem jest urządzenie elektryczne, które podłączasz do obwodu zasilania.
Oznacza to, że gdy włącza się urządzenie o dużej mocy, znacznie zmniejsza ono impedancję obciążenia. Jednak dopasowanie impedancji jest nie tylko krytyczne dla linii przesyłowej, ale jego znaczenie rozciąga się również na połączenia międzykontynentalne PCB .