Terminas impedancija dažniausiai vartojamas, jei kas nors prijungia garsiakalbį ( stiprintuvas ) į garso sistemą paprastai yra keletas omų, reguliariai spausdinami šalia daugelio įėjimų arba prie išvesties lizdo. Nors impedanso savybė yra mažiau suprantama, žodis impedancija yra naudojamas daugelyje inžinerijos disciplinų, norint apibūdinti kaip priešininką atliktam darbui. Bet kokiu atveju, šiame straipsnyje ypač kalbama apie elektrinę varžą, kuri apibūdina bendrą atsparumo (R), indukcinio reaktyvumo (XL) ir talpinio reaktyvumo (XC) poveikį kintamosios srovės grandinėje, neatsižvelgiant į tai, ar jis atsiranda viename komponente, ar visame komponente. grandinė.

Kas yra elektrinė varža?

Elektrinė varža (trumpai vadinama „impedancija“) yra atsparumo kintamajai srovei (kintamosios srovės) apibrėžimo papildymas. Tai reiškia, kad varža apima ir varžą (elektros srovės, sukeliančios šilumą, priešingumą), ir reaktyvumą (tokios priešingos srovės matuoklis pakaitomis) - išsamiai, opozicija greta elektros srovių. Viduje konors nuolatinė srovė (DC), elektrinė varža yra tokia pati kaip varža, išskyrus tai, kad ji netinka kintamosios srovės grandinėse.

Elektrinė varža

Varža taip pat gali skirtis nuo varžos, kai nuolatinės srovės grandinė vienaip ar kitaip keičia srautą - panaši į elektrinio jungiklio atidarymas ir uždarymas , kaip pastebima kompiuteriuose, kai jie atidaro ir uždaro jungiklius, kad būtų vienetai ir nuliai (dvejetainė kalba). Priešingybė impedancijai yra priėmimas, kuris yra srovės leistinumo matas. Kairėje pavaizduota kompleksinė impedanso plokštuma, kurioje impedanciją vaizduoja Z, varža pavaizduota R, o reaktyvą - X.

Elektrinės varžos tomografija (EIT)

Pagrindinis elektrinės impedansinės tomografijos (EIT) principas yra panašus į elektrinės varžos tomografiją (ERT), todėl atliekami keli matavimai proceso indo ar vamzdelio periferijoje ir sujungiami, kad būtų suteikta informacija apie proceso tūrio elektrines savybes.

Elektrinės varžos tomografija

Elektros impedanso tomografija (EIT) yra neinvazinis medicininio vaizdavimo metodas, kai kūno paviršiaus laidumo ar laidumo skaičius yra atsitiktinis matuojant paviršiaus elektrodus. Elektrinis laidumas priklauso nuo laisvųjų jonų kiekio ir labai skiriasi skirtinguose biologiniuose audiniuose (absoliutusis EIT) arba nevienodose praktinėse vieno ir kitų panašių audinių ar organų būsenose (santykinis arba funkcinis EIT). Dauguma EIT sistemų vienu dažniu taiko mažai netaisyklingų srovių, tačiau kai kurios EIT sistemos naudoja įvairius dažnius, kad geriau atskirtų įprastus ir įtariamus nenormalius audinius tame pačiame organe (daugiafiksės EIT arba elektrinės impedansinės spektroskopijos).

Kompleksinė varža

Rezistoriaus, kurio vertė R, impedancija yra R omų, tikrasis skaičius. Idealus induktorius turi kompleksinę varžą

Z = j2πfL

Kur „f“ yra dažnis hercais, o L - induktyvumas Henriese. Tai įsivaizduojama, nes idealus induktorius gali tiesiog kaupti ir išlaisvinti elektros energiją. Tai negali išsklaidyti šilumos kaip rezistorius. Panašiai, idealaus kondensatoriaus sudėtinė varža yra

Z = -j / 2πfc

Kur „C“ yra talpa faraduose.

Kompleksinės varžos naudojimas

Kintamosios srovės grandinės su įvairiais komponentais varža greitai tampa nebevaldoma, jei įtampoms ir srovei pateikti naudojami sinusai ir kosinusai. Matematinis kūrimas, palengvinantis sudėtingų eksponentinių funkcijų sudėtingumą. Būtinos strategijos dalys yra šios

Matematikos santykiai, padengiantys techniką

ejωt = cosωt + sinωt

Reali sudėtingos eksponentinės funkcijos dalis gali būti naudojama kintamosios srovės įtampai ar srovei parodyti.

V = Vm COSωt

I = Im COS (ωt-φ)

Tada varža gali būti išreikšta kaip kompleksinis eksponentas

Z = Vm / Im e-jØ = R + jX

Tada atskirų grandinės elementų varža gali būti išreikšta grynaisiais realiaisiais arba įsivaizduojamaisiais skaičiais.

R –j / ωc jωL

Kompleksinė RL ir RC varža

Sudėtingos impedanso naudojimas yra reikšminga daugiakomponentių kintamosios srovės grandinių valdymo technika. Jei naudojama sudėtinga plokštuma, kurios varža yra išilgai tikrosios ašies, kondensatoriaus ir induktoriaus reaktyvumas laikomas įsivaizduojamais skaičiais. Komponentų, tokių kaip RL ir RC, serijų deriniams komponentų vertės pridedamos taip, lyg jie būtų vektoriaus komponentai. Dabar parodyta Dekarto formos kompleksinė varža. Jie taip pat gali būti parašyti poliarine forma. Varžos tokiose kombinuotose grandinėse kaip RLC lygiagreti grandinė .

Kompleksinė RL ir RC varža

Atsparumas ir reakcija

Atsparumas yra iš esmės trintis prieš elektronų judėjimą. Tam tikru mastu jis yra visuose laidininkuose (išskyrus superlaidininkus!), Visų pirma rezistoriuose. Kai kintamoji srovė praeina per varžą, susidaro įtampos kritimas, kuris yra fazėje su srove. Varža matematiškai simbolizuojama raide „R“ ir matuojama omų (Ω) vienetu.

Atsparumo ir reakcijos grandinė

Reakcija iš esmės yra neaktyvi elektronų judėjimui. Jis yra visur, kur elektriniai arba magnetiniai laukai yra proporcingi pritaikytai įtampai ar srovei, atitinkamai, bet ypač kondensatoriuose ir induktyvumuose. Kai kintamoji srovė eina per gryną reaktyvumą, susidaro įtampos kritimas, kuris yra 90o fazės su srove. Reakcija yra matematiškai simbolizuojama raide „X“ ir matuojama omų (Ω) vienetu.

Impedanso taikymai

Impedancija ir pasipriešinimas gali būti naudojami jūsų namuose, nesvarbu, ar jūs manote, ar ne. Jūsų namo elektrą valdo skydelis, kuriame yra saugikliai. Kai patiriate elektros srovę, saugikliai yra skirti pertraukti maitinimą, kad sužalojimas būtų kuo mažesnis. Jūsų saugikliai yra panašūs į labai didelės talpos rezistorius, galinčius atlikti smūgį. Be jų jūsų namo elektros sistema būtų apkepusi, ir jūs turėtumėte ją sukurti nuo nulio

Šią problemą galima išspręsti impedanso ir atsparumo dėka. Kita situacija, kai impedancija yra svarbi, yra kondensatoriai. Kondensatoriuose varža naudojama valdyti elektros srautą grandinėje. Be kondensatorių, reguliuojančių ir pritaikomą elektros srautą, jūsų elektronika, naudojanti kintamą srovę, arba pakeps, arba įsiuto. Kadangi kintamoji srovė tiekia elektros energiją kintančiu impulsu, turi būti vartai, kurie sulaiko visą elektrą ir leidžia jai sklandžiai judėti, kad elektros grandinę nėra perkrautas ar perkrautas.

“n-kanalų „mosfet“ jungiklis ”

Šiame straipsnyje aptarėme elektros grandinių teoriją ir EIT (elektrinės impedansinės tomografijos) sąvokas ir jų darbo principus, kompleksinę impedanciją, kompleksinės impedanso naudojimą, kompleksinę impedanciją RL ir RC grandinių koncepcijoms bei reaktyvumą ir varžą. Galiausiai elektros varža. Be to, už bet kokius klausimus, susijusius su šia koncepcija ar elektros ir elektronikos projektai , pateikite savo vertingus pasiūlymus komentuodami žemiau esančiame komentarų skyriuje. Štai jums klausimas, kokie yra elektrinės varžos pritaikymai ?

Nuotraukų kreditai: