Wat is impedantiespanning: feiten, problemen, voorbeelden?

In dit artikel wordt besproken wat impedantiespanning is en hoe u de impedantiespanning kunt berekenen.

Impedantie is de effectieve weerstand van een elektrisch circuit of een onderdeel van een elektrisch circuit waarvan de weerstand verandert met een andere frequentie van AC. Impedantie kan ook te wijten zijn aan het gecombineerde effect van ohmse weerstand en reactantie. En impedantie wordt weergegeven door de letter 'Z'.

Wat is de impedantiespanning van het elektrische circuit?

Aangezien impedantie een frequentieafhankelijke weerstand is, kan de relatie tussen spanningsstroom en impedantie worden gedefinieerd door de wet van Ohm als

V= IZ

Waar V is de spanningsval over de impedantie, I is stroom over de impedantie, en Z is de impedantie, hoewel V=IZ de scalaire vergelijking is, zoals we weten dat impedantie een functie van frequentie is, kan het ook worden gedefinieerd als vw = iw x zw.

Impedantie kan worden gedefinieerd voor elk passief netwerk met twee poorten dat een weerstand, condensator of inductor kan bevatten. Wanneer het netwerk wordt gecondenseerd tot één component, is de spanningsval over die component de impedantiespanning.

De impedantie van een weerstand bevat geen denkbeeldig deel, aangezien de grootte van de impedantie R is en de fasehoek nul is voor alle frequenties. Waar de impedantie van een condensator frequentieafhankelijk is, neemt de condensatorimpedantie af met de toename van de frequentie. En de impedantie van een inductor die een spoel is, de impedantie van een inductor is recht evenredig met een frequentie, wat betekent dat hoe uitgebreider de frequentie, hoe hoger de impedantie.

Hoe de impedantiespanning te berekenen? ?

Impedantiespanning kan worden berekend met behulp van de equivalente impedantie van het totale circuit.

Als de impedantie van het tweepoorts netwerk in a serie moet worden berekend, dan de equivalente impedantie van de seriecombinatie kan worden berekend als: Z = Z1 + Z2 + Zn… waarbij de impedantie van elk onderdeel bij elkaar wordt opgeteld om de equivalente impedantie van de serieschakeling te krijgen.

Als de impedantie van het netwerk met twee poorten parallel combinatie moet worden berekend, dan vind de equivalente impedantie van de parallelle combinatie als 1/Zeq= 1/Z1+ 1/Z2….+1/Zn

De impedantie van een circuit kan zijn:

Z = R voor een circuit dat slechts één weerstand bevat.

Z = Xc voor het circuit dat alleen de condensator bevat, en Xc is de impedantie van de condensator.

Z = Xl voor het circuit dat alleen de inductor bevat, en Xl is de impedantie van de inductor.

Inductieve reactantie Xl kan worden gedefinieerd als X_L = i wL

Bestand:Impedantie inductantie.png
Afbeelding tegoed: ik, haken.davidimpedantie inductantie:CC BY-SA 3.0

Capaciteitsreactantie Xc kan worden gedefinieerd als X_C = 1/2 πL

Bestand:Impedantie condensateur.png
Afbeelding tegoed: ik, haken.davidImpedantie condensateurCC BY-SA 3.0

Het circuit dat het register en de condensator in serie bevat Z2 = R2 +XL2

Het circuit dat weerstand en inductor in serie bevat Z2 = R2 +XL2

Het circuit dat bevat weerstandscondensator en spoel in de serie harte Z2 = R2 +XL2

R in de AC-circuit kan worden gedefinieerd met betrekking tot spanning als R = verandering in spanning/verandering in stroom

Na analyse van het totale circuit, voegt u vergelijkbare waarden van reactantie met elkaar toe om de totale impedantie van het circuit te krijgen, terwijl u de totale impedantie berekent, rekening houdend met het ontwerp van het circuit, bijvoorbeeld als de component parallel is of in serie met elkaar wordt gecombineerd.

  • Voor het berekenen van de algehele impedantie waarbij de spoel en de condensator zich in de serie bevinden, en vervolgens de grootte van . aftrekken inductieve reactantie en capacitieve reactantie van elkaar.
  • Een netwerkimpedantie met twee aansluitingen kan een complexe grootheid zijn, zodat de impedantie kan worden weergegeven met fase- en groottekarakteristieken.
  • Na het berekenen van de totale impedantie van een circuit met behulp van de wet van Ohm, kan de spanningsval over de impedantie worden berekend met bekende stroom door de impedantie.
  • Een netwerkimpedantie met twee aansluitingen kan een complexe grootheid zijn, zodat de impedantie kan worden weergegeven met fase- en groottekarakteristieken.

V= IZ

Hoe de impedantie van spanning en stroom te berekenen? ?

De impedantie van een netwerk met twee poorten kan worden berekend met verschillende parametervoorstellingen.

Volgens Z-parameter of open circuit impedantieparameters, kan de ingangs- en uitgangsspanning van elk netwerk met twee poorten worden weergegeven als V1 en V2 die kan worden uitgedrukt in termen van ingangs- en uitgangsstromen I1 en I2.

Wat is impedantiespanning?
Image Credit: de impedantie van een netwerk met twee poorten. Brouwt ohareTwee-poort parametersCC BY-SA 4.0

[V] = [Z] [I]

Waarbij [Z] de impedantiematrix is.

Bij deze methode het totale netwerk met twee poorten wordt weergegeven met een rechthoekige doos en de richting van stromen en spanning van elke ingangs- of uitgangspoort van het netwerk. 

Vergelijking uit de matrix halen:

V1 = Z11 + I1 + Z12 + I2

V2 = Z21 + I1 + Z22 + I2

Neem nu aan dat de uitvoer van twee poorten een open circuit is met een open circuit, dus I2 = 0

Dus nu Z12 = V1/I1

Neem nu aan dat de invoer van twee poorten een open circuit is met een open circuit, I1 = 0

En nu Z22 = V22.I2

Z11, Z12, Z22, Z21 worden ook impedantieparameters of open circuitparameters van het tweepoorts netwerk genoemd.

Bestand:Twee-Port Z-parameters Thevenin equivalent.svg
Image Credit: Thevenin het equivalente circuit van de z-parameter دالباTwee-poorts Z-parameters Thevenin-equivalentCC BY-SA 3.0

Lees ook:

Laat een bericht achter