Calcola l'impedenza

L`impedenza è la resistenza di un circuito a una variazione di corrente elettrica (corrente alternata). Si misura in ohm. Per calcolare l`impedenza è necessario conoscere il valore di tutte le resistenze e l`impedenza di tutte le bobine e condensatori, che resistono alla corrente in varia misura a seconda di come cambia la corrente. Puoi calcolare l`impedenza con una semplice formula matematica.

Foglio di formula

  1. Impedenza Z = R o Xlo XC(solo se presente)
  2. Impedenza in serie Z = √(R + X) (se sono presenti sia R che un tipo X)
  3. Impedenza in serie Z = √(R + (|Xl - XC|)) (se R, Xl e XC sono tutti presenti)
  4. Impedenza in ogni circuito = R + jX (j è il numero immaginario √(-1))
  5. Resistenza R = ΔV / I
  6. Reattanza induttiva Xl = 2πƒL = ωL
  7. Reattanza capacitiva XC =/ 2πƒC =/ C

Passi

Parte 1 di 2: Calcolo della reattanza di resistenza

Immagine titolata Calculate Impedance Step 1
1. Definisci l`impedenza. L`impedenza è rappresentata dal simbolo Z e misurata in Ohm (Ω). È possibile misurare l`impedenza di qualsiasi circuito o componente elettronico. Il risultato indica in che misura il circuito offre resistenza al flusso di elettroni (corrente elettrica). Ci sono due diversi effetti che rallentano la corrente, entrambi contribuiscono all`impedenza:
  • La resistenza (R) è il ritardo della corrente dovuto agli effetti del materiale e alla forma del componente. Questo effetto è massimo in resistori, ma tutte le parti hanno almeno una certa resistenza.
  • La reattanza (impedenza) (X) è il ritardo della corrente dovuto ai campi elettrici e magnetici che si oppongono alle variazioni di corrente o tensione. Questo è più importante per condensatori e risciacquare.
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2. Sapere cos`è la resistenza. La resistenza è un concetto fondamentale nello studio dell`elettricità. Lo troverai più spesso al Legge di Ohm: ΔV = I * R. Con questa equazione puoi calcolare ciascuno di questi valori se conosci gli altri due. Ad esempio, per calcolare la resistenza scrivi la formula come R = ΔV / I. Puoi anche usare il misurare la resistenza usando un multimetro.
  • ΔV è la tensione, misurata in volt (V). È anche noto come differenza di potenziale.
  • I è la corrente, misurata in ampere (A).
  • R è la resistenza, misurata in ohm (Ω).
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    3. Sapere che tipo di reattanza calcolare. La reattanza si verifica solo nei circuiti CA (corrente alternata). Come la resistenza è misurata in ohm (Ω). Esistono due tipi di reattanza che si verificano in diverse parti elettriche:
  • Reattanza induttiva Xl è prodotto da bobine, chiamate anche induttori o reattori. Questi componenti creano un campo magnetico che contrasta i cambiamenti di direzione in un circuito AC. Più velocemente cambia la direzione, maggiore è la reattanza induttiva.
  • Reattanza capacitiva XC è prodotto da condensatori, che immagazzinano una carica elettrica. Quando la direzione della corrente in un circuito CA cambia, il condensatore si carica e si scarica ripetutamente. Più tempo ha il condensatore per caricarsi, più resiste alla corrente. Pertanto, più velocemente cambia la direzione, minore è la reattanza capacitiva.
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    4. Calcola la reattanza induttiva. Come descritto sopra, la reattanza induttiva aumenta con la velocità di variazione nella direzione della corrente o del frequenza della pista. Questa frequenza è rappresentata dal simbolo ƒ, ed è misurata in Hertz (Hz). La formula completa per il calcolo della reattanza induttiva è Xl = 2πƒL, dove L de induttanza è (reattanza induttiva), misurata in Henry (H).
  • L`induttanza L dipende dalle caratteristiche della bobina, come il numero di spire. È anche possibile misurare l`induttanza indirettamente.
  • Se hai familiarità con il cerchio unitario, immagina una corrente CA all`interno di questo cerchio, dove un giro completo di 2π radianti è un ciclo. Se moltiplichi questo per ƒ, misurato in Hertz (unità al secondo), ottieni un risultato in radianti al secondo. Questo è il velocità angolare del circuito e può essere scritto come omega ω minuscolo. Ti imbatterai nella formula per la reattanza induttiva scritta come Xl=ωL
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    5. Calcola la reattanza capacitiva. Questa formula è simile alla formula per la reattanza induttiva, ad eccezione della reattanza capacitiva viceversa è proporzionale alla frequenza. Reattanza capacitiva XC =/ 2πƒC. C è la capacità (reattanza capacitiva) del condensatore, misurata in Farad (F).
  • Puoi misurare la capacità usando un multimetro e alcuni semplici calcoli.
  • Come spiegato sopra, questo può essere scritto come/ C.
  • Parte 2 di 2: calcolo dell`impedenza totale

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    1. Aggiungi resistori nello stesso circuito. L`impedenza totale è facile da calcolare se il circuito ha più resistori ma nessun induttore o condensatore. Innanzitutto, misura la resistenza su ciascun resistore (o qualsiasi componente con resistenza) o osserva il circuito per il resistore etichettato in ohm (Ω). Combina questi come le parti sono collegate tra loro:
    • Resistori in serie (collegati uno dopo l`altro lungo un filo) possono essere sommati. La resistenza totale R = R1 + R2 + R3...
    • I resistori in parallelo (ciascuno su un filo diverso collegato allo stesso circuito) vengono aggiunti come valori reciproci. Per la resistenza totale R, risolvi la seguente equazione: /R =/ R1 +/ R2 +/ R3 ...
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    2. Somma valori di reattanza simili all`interno dello stesso circuito. Se ci sono solo induttori nel circuito o solo condensatori, l`impedenza totale è uguale alla reattanza totale. Calcola come segue:
  • Bobine in serie: Xtotale = XL1 + XL2 + ...
  • Condensatori in serie: Ctotale = XC1 + XC2 + ...
  • Bobine in parallelo: Xtotale = 1 / (1/XL1 + 1/XL2 ...)
  • Condensatori in parallelo: Ctotale = 1 / (1/XC1 + 1/XC2 ...)
  • Immagine titolata Calculate Impedance Step 8
    3. Sottrarre la reattanza induttiva e capacitiva per la reattanza totale. Poiché uno di questi effetti aumenta al diminuire dell`altro, tendono ad annullarsi a vicenda. Per trovare l`effetto totale, sottrai quello più piccolo da quello più grande.
  • Ottieni lo stesso risultato con la formula Xtotale = |XC - Xl|
  • Immagine titolata Calculate Impedance Step 9
    4. Calcolare l`impedenza dalla resistenza e reattanza in un circuito in serie. Puoi semplicemente sommarli insieme, perché i due valori "essere fuori fase." Ciò significa che entrambi i valori cambiano nel tempo come parte del ciclo AC, ma raggiungono il picco in momenti diversi. Fortunatamente, se tutti i componenti sono collegati in serie (es. se è presente un solo filo), utilizzare la seguente semplice formula: Z = √(R + X).
  • La matematica alla base di questa formula prevede l`uso di "fasori", ma può anche essere noto dalla geometria. Risulta che possiamo rappresentare le due componenti R e X come le gambe di un triangolo rettangolo, con impedenza Z come l`ipotenusa.
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    5. Calcolare l`impedenza della resistenza e della reattanza in un circuito parallelo. Questo è in realtà il modo generale di esprimere l`impedenza, ma richiede la comprensione dei numeri complessi. Questo è l`unico modo per calcolare l`impedenza totale di un circuito parallelo, che include sia la resistenza che la reattanza.
  • Z = R + jX, dove j è la componente immaginaria: √(-1). Usa j invece di i per evitare confusione con la I maiuscola per corrente.
  • Non puoi combinare i due numeri. Ad esempio, l`impedenza può essere espressa come 60 + j120 Ω.
  • Se hai due di questi circuiti collegati in serie, puoi aggiungere separatamente i componenti reali e immaginari. Ad esempio, è Z1 = 60 Ω + j120 Ω collegato in serie con una resistenza con Z2 = 20 Ω, quindi Ztotale = 80 + j120 Ω.
  • Consigli

    • L`impedenza totale (resistenza e reattanza) può anche essere espressa come un numero complesso

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