Эсэргүүцлийг хэрхэн тооцоолох вэ: 10 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: Jason Gerald | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-19 22:13

Импеданс нь хувьсах гүйдлийг эсэргүүцэх хэмжүүр юм. Нэгж нь ом. Импедансыг тооцоолохын тулд гүйдлийн өөрчлөлтөөс хамааран янз бүрийн эсэргүүцлийг өгөх индуктор ба конденсаторын бүх эсэргүүцлийн нийлбэрийг мэдэх шаардлагатай. Та энгийн математикийн томъёог ашиглан эсэргүүцлийг тооцоолж болно.

Томъёоны хураангуй

1. Эсэргүүцэл Z = R эсвэл X_Л. эсвэл X_C (хэрэв зөвхөн нэг нь мэдэгдвэл)
2. Эсэргүүцэл цувралаар Z = (R² + X²) (хэрэв R ба X -ийн аль нэг нь мэдэгдэж байвал)
3. Эсэргүүцэл цувралаар Z = (R² + (| X_Л. - X_C|)²) (хэрэв R, X_Л., мөн X_C бүрэн мэддэг)
4. Эсэргүүцэл бүх төрлийн сүлжээнд = R + jX (j бол төсөөллийн тоо (-1))
5. Эсэргүүцэл R = I / V
6. Индуктив урвал X_Л. = 2πƒL = L
7. Хүчин чадлын урвал X_C = ¹ / _2πƒL = ¹ / _Л.

   Алхам

   2 -ийн 1 -р хэсэг: Эсэргүүцэл ба урвалыг тооцоолох

   

   Алхам 1. Эсэргүүцлийн тодорхойлолт

   Эсэргүүцлийг Z тэмдгээр тэмдэглэсэн бөгөөд Ом (Ω) нэгжтэй байна. Та ямар ч хэлхээ эсвэл цахилгаан эд ангиудын эсэргүүцлийг хэмжиж болно. Хэмжлийн үр дүн нь хэлхээ нь электронуудын урсгалыг (гүйдэл) хэр их хааж байгааг хэлж өгөх болно. Гүйдлийн хурдыг удаашруулдаг хоёр өөр нөлөө байдаг бөгөөд хоёулаа эсэргүүцэлд нөлөөлдөг.

   • Эсэргүүцэл (R) буюу эсэргүүцэл гэдэг нь эд анги, материалын хэлбэрээс үүдэлтэй гүйдлийн удаашрал юм. Энэ нөлөө нь резисторуудад хамгийн их нөлөөлдөг боловч бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд дор хаяж бага зэрэг эсэргүүцэлтэй байх ёстой.
   • Урвал (X) нь гүйдэл эсвэл хүчдэлийн өөрчлөлтийг эсэргүүцдэг цахилгаан ба соронзон орны нөлөөгөөр гүйдлийн удаашрал юм. Энэ нөлөө нь конденсатор ба индукторын хувьд хамгийн чухал юм.

   

   Алхам 2. Эсэргүүцлийг хянана уу

   Эсэргүүцэл бол цахилгаан судлалын үндсэн ойлголт юм. Үүнийг Омын хуулиас харж болно: V = I * R. Энэ тэгшитгэл нь гурван хувьсагчийн дор хаяж хоёрыг нь мэддэг л бол эдгээр хувьсагчдын утгыг тооцоолох боломжийг олгодог. Жишээлбэл, эсэргүүцлийг тооцоолохын тулд томъёог дараах байдлаар бичнэ үү R = I / V. Мультиметр ашиглан эсэргүүцлийг хялбархан тооцоолж болно.

   • V нь хүчдэл, нэгж нь вольт (V). Энэ хувьсагчийг боломжит ялгаа гэж нэрлэдэг.
   • Би бол гүйдэл, нэгж нь Ampere (A) юм.
   • R нь эсэргүүцэл, нэгж нь Ом (Ω) юм.

   

   Алхам 3. Тооцоолох урвалын төрлийг тодорхойл

   Урвал нь зөвхөн хувьсах гүйдлийн хэлхээнд тохиолддог. Эсэргүүцлийн нэгэн адил реактив нь Ом (Ω) нэгжтэй. Өөр өөр цахилгаан бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хоёр төрлийн урвалд ордог.

   • Индуктив урвал X_Л. ороомог эсвэл реактор гэж нэрлэгддэг индукторын үйлдвэрлэсэн. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь хувьсах гүйдлийн хэлхээний чиглэл дэх өөрчлөлтийг эсэргүүцдэг соронзон орон үүсгэдэг. Чиглэл өөрчлөгдөх тусам индуктив урвалын утга өндөр болно.
   • Хүчин чадлын урвал X_C цахилгаан цэнэг хадгалдаг конденсатороор үүсгэгдсэн. Хувьсах гүйдлийн хэлхээний одоогийн урсгал чиглэлээ өөрчлөхөд конденсатор дахин дахин цэнэглэгдэж цэнэгээ алдана. Конденсатор цэнэглэх тусам конденсатор гүйдлийг эсэргүүцэх болно. Тиймээс чиглэл өөрчлөгдөх тусам багтаамжийн реактивийн утга бага байх болно.

   

   Алхам 4. Индуктив урвалыг тооцоол

   Дээр дурдсанчлан гүйдлийн чиглэл эсвэл хэлхээний давтамжийн өөрчлөлтийн хурдтай хамт индуктив урвал нэмэгдэх болно. Энэ давтамжийг тэмдгээр тэмдэглэсэн бөгөөд Hertz (Hz) нэгжтэй байна. Индуктив урвалыг тооцоолох бүрэн томъёо нь X_Л. = 2πƒL, энд L нь Хенри (H) -ийн нэгжүүдтэй индукц юм.

   • L ороомог нь ороомгийн тоо гэх мэт ашигласан ороомгийн шинж чанараас хамаарна. Та мөн индуктив чанарыг шууд хэмжиж болно.
   • Хэрэв та нэгжийн тойргийг таньж байвал хувьсах гүйдлийг тойрог хэлбэрээр төсөөлж, нэг мөчлөгийг төлөөлөх 2π радианы нэг бүтэн эргэлтийг төсөөлөөд үз дээ. Та үүнийг Герц (секундэд нэгж) -ээр үржүүлэхэд үр дүнг секундэд радианаар авна. Энэ бол хэлхээний өнцгийн хурд бөгөөд жижиг үсгээр Омега гэж бичиж болно. Та индуктив урвалын томъёог X дээр бичиж болно_Л.= ωL

   

   Алхам 5. Конденсаторын урвалыг тооцоол

   Энэ томъёо нь индуктив реактивийг олох томъёотой төстэй боловч багтаамжийн реактив нь давтамжтай урвуу пропорциональ байна. Багтаамжийн урвал X_C = ¹ / _2πƒC. C - конденсаторын багтаамжийн утга, Фарадс (F).

   • Мультиметр болон зарим үндсэн тооцооллыг ашиглан багтаамжийг хэмжих боломжтой.
   • Дээр тайлбарласны дагуу энэ хувьсагчийг бичиж болно ¹ / _Л..

   2 -р хэсгийн 2: Нийт эсэргүүцлийг тооцоолох

   

   Алхам 1. Ижил хэлхээний эсэргүүцлийг нэмнэ

   Хэлхээ нь индуктор эсвэл конденсаторгүй хэд хэдэн резистортой байх үед нийт эсэргүүцлийг тооцоолоход хялбар байдаг. Нэгдүгээрт, эсэргүүцэл тус бүрийн эсэргүүцлийн утгыг хэмжих (эсвэл эсэргүүцэлтэй аливаа бүрэлдэхүүн хэсэг) эсвэл эсэргүүцлийн ом (Ω) гэж тэмдэглэгдсэн хэсгүүдийн схемийг үзнэ үү. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хоорондох хэлхээний төрлөөс хамааран нэмж оруулна уу.

   • Цуваа хэлхээнд холбогдсон резисторуудыг (тэдгээрийн төгсгөлийг нэг утсан шугамаар холбосон) нэгтгэн дүгнэж болно. Нийт эсэргүүцэл нь R = R болно₁ + R₂ + R₃…
   • Зэрэгцээ холбогдсон резисторууд (эсэргүүцэл бүр өөр өөр утастай боловч нэг хэлхээнд холбогдсон) урвуугаар нэмэгддэг. Эсэргүүцлийн нийт хэмжээ R = болно ¹ / _{R1 + ¹ / R2 + ¹ / R3 …}

   

   Алхам 2. Ижил хэлхээний урвалын утгыг нэмнэ үү

   Зөвхөн хэлхээнд ороомог эсвэл зөвхөн конденсатор байгаа тохиолдолд нийт эсэргүүцэл нь нийт урвалын эсэргүүцэлтэй тэнцүү байна. Дараах байдлаар тооцоолно уу.

   • Цуврал индуктор: X_нийт = X_L1 + X_L2 + …
   • Цуврал конденсаторууд: C._нийт = X_C1 + X_C2 + …
   • Зэрэгцээ хэлхээний индуктор: X_нийт = 1 / (1 / X_L1 + 1/X_L2 …)
   • Зэрэгцээ хэлхээний конденсатор: C._нийт = 1 / (1 / X_C1 + 1/X_C2 …)

   

   Алхам 3. Индуктив урвалын багтаамжийн багтаамжийг хасч нийт урвалыг авна

   Нэг урвалын нөлөө нөгөө урвалын нөлөө буурах тусам нэмэгддэг тул хоёр урвал нь бие биенийхээ үр нөлөөг бууруулах хандлагатай байдаг. Нийт утгыг олохын тулд том урвалын утгыг бага урвалын утгаас хасна.

   Та X томъёогоор ижил үр дүнг авах болно_нийт = | X_C - X_Л.|

   

   Алхам 4. Цуваа хэлхээний эсэргүүцэл ба урвалын эсэргүүцлийг тооцоол

   Хоёр утга өөр өөр үе шаттай тул та тэдгээрийг нэгтгэж чадахгүй. Өөрөөр хэлбэл, AC мөчлөгийн нэг хэсэг болж тэдний үнэ цэнэ цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг боловч өөр өөр цаг үед оргилдоо хүрдэг. Аз болоход, бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд цувралаар (зөвхөн нэг утас байдаг) байвал бид энгийн томъёог ашиглаж болно Z = (R² + X²).

   Энэхүү томъёоны цаадах тооцоо нь геометртэй холбоотой мэт боловч "фазор" -ыг хамардаг. Бид R ба X гэсэн хоёр бүрэлдэхүүн хэсгийг тэгш өнцөгт гурвалжны хоёр тал, Z эсэргүүцэлийг перпендикуляр тал болгон дүрсэлж болно

   

   Алхам 5. Зэрэгцээ хэлхээний эсэргүүцэл ба урвалын эсэргүүцлийг тооцоол

   Энэ нь эсэргүүцлийг тооцоолох нийтлэг арга боловч нарийн төвөгтэй тоонуудын талаархи ойлголтыг шаарддаг. Энэ бол эсэргүүцэл ба урвалын хамааралтай зэрэгцээ хэлхээний нийт эсэргүүцлийг тооцоолох цорын ганц арга юм.

   • Z = R + jX, j нь төсөөллийн бүрэлдэхүүн хэсэг: (-1). Гүйдлийг төлөөлж буйтай андуурахгүйн тулд i -ийн оронд j -ийг ашиглаарай.
   • Та эдгээр хоёр тоог нэгтгэж чадахгүй. Жишээлбэл, эсэргүүцлийг 60Ω + j120Ω гэж бичиж болно.
   • Хэрэв та ийм хоёр хэлхээг цувралаар хийвэл бодит тоо болон төсөөллийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тусад нь нэмж болно. Жишээлбэл, хэрэв З₁ = 60Ω + j120Ω ба Z -тэй резистороор цувралаар холбогдсон₂ = 20Ω, дараа нь Z_нийт = 80Ω + j120Ω.