Varža yra atsparumo kintamajai srovei matas. Įrenginys yra omai. Norėdami apskaičiuoti varžą, turite žinoti visų varžų sumą, taip pat visų induktorių ir kondensatorių varžas, kurios, priklausomai nuo srovės pokyčių, suteiks skirtingą atsparumą srovei. Varžą galite apskaičiuoti naudodami paprastą matematinę formulę.
Formulių santrauka
- Varža Z = R arba XL arba XC (jei žinoma tik viena)
- Varža serijomis Z = (R.2 + X2) (jei R ir vienas iš X žinomi)
- Varža serijomis Z = (R.2 + (| XL - XC|)2) (jei R, XLir XC visiškai žinomas)
- Varža visų rūšių tinkluose = R + jX (j yra įsivaizduojamas skaičius (-1))
- Atsparumas R = I / V
- Indukcinė reaktyvumas XL = 2πƒL = L
- Talpinė reaktyvumas XC = 1 / 2πƒL = 1 / L
Žingsnis
1 dalis iš 2: Atsparumo ir reaktyvumo apskaičiavimas
Apskaičiuokite varžą 1 žingsnis 1 žingsnis. Varžos apibrėžimas
Varža žymima simboliu Z ir turi omų (Ω) vienetus. Galite išmatuoti bet kurios grandinės ar elektros komponento varžą. Matavimo rezultatai parodys, kiek grandinė blokuoja elektronų srautą (srovę). Yra du skirtingi efektai, kurie sulėtina srovės greitį, kurie abu prisideda prie varžos:
- Atsparumas (R) arba pasipriešinimas yra srovės sulėtėjimas, kurį sukelia komponento medžiaga ir forma. Šis efektas yra didžiausias rezistoriuose, nors visi komponentai turi turėti bent tam tikrą atsparumą.
- Reaktyvumas (X) yra srovės sulėtėjimas dėl elektrinių ir magnetinių laukų, kurie priešinasi srovės ar įtampos pokyčiams. Šis poveikis yra svarbiausias kondensatoriams ir induktoriams.
Apskaičiuokite varžą 2 žingsnis 2 žingsnis. Peržiūrėkite pasipriešinimą
Atsparumas yra pagrindinė elektros studijų srities sąvoka. Tai galite pamatyti Ohmo dėsnyje: V = I * R. Ši lygtis leidžia apskaičiuoti šių kintamųjų reikšmes tol, kol žinote bent du iš trijų kintamųjų. Pavyzdžiui, norėdami apskaičiuoti pasipriešinimą, parašykite formulę kaip R = I / V. Taip pat galite lengvai apskaičiuoti pasipriešinimą naudodami multimetrą.
- V yra įtampa, vienetas - voltai (V). Šis kintamasis taip pat vadinamas potencialiu skirtumu.
- I yra srovė, vienetas yra amperas (A).
- R yra varža, vienetas yra omas (Ω).
Apskaičiuokite varžą 3 žingsnis 3 žingsnis. Apskaičiuokite reaktyvumo tipą
Reaktyvumas vyksta tik kintamosios srovės (AC) grandinėse. Kaip ir pasipriešinimas, reaktyvumas turi omų (Ω) vienetus. Skirtinguose elektros komponentuose yra dviejų tipų reaktyvumas:
- Indukcinė reaktyvumas XL gaminamas induktoriaus, dar žinomo kaip ritė arba reaktorius. Šie komponentai sukuria magnetinį lauką, kuris priešinasi kintamosios srovės grandinės krypties pokyčiams. Kuo greičiau pasikeičia kryptis, tuo didesnė indukcinės reaktyvumo vertė.
- Talpinė reaktyvumas XC sukurtas kondensatoriaus, kuris saugo elektros krūvį. Kadangi srovės srautas kintamosios srovės grandinėje keičia kryptį, kondensatorius pakartotinai įkraunamas ir išsikrauna. Kuo ilgiau kondensatorius turi įkrauti, tuo labiau jis atlaikys srovę. Todėl kuo greičiau pasikeičia kryptis, tuo mažesnė gaunama talpinė reaktyvumo vertė.
Apskaičiuokite varžą 4 žingsnis Žingsnis 4. Apskaičiuokite indukcinę reaktyvumą
Kaip aprašyta aukščiau, indukcinė reaktyvumas didės keičiantis srovės krypčiai arba grandinės dažniui. Šis dažnis žymimas simboliu ir turi hercų (Hz) vienetus. Visa indukcinės reaktyvumo apskaičiavimo formulė yra XL = 2πƒL, kur L yra induktyvumas su Henrio (H) vienetais.
- Induktyvumas L priklauso nuo naudojamo induktoriaus charakteristikų, tokių kaip ritinių skaičius. Taip pat galite tiesiogiai išmatuoti induktyvumą.
- Jei atpažįstate vieneto apskritimą, įsivaizduokite kintamąją srovę, kurią vaizduoja apskritimas, ir vieną pilną 2π radianų sukimąsi, atspindintį vieną ciklą. Padauginę tai iš hercų (vienetų per sekundę), gausite rezultatą radianais per sekundę. Tai yra grandinės kampinis greitis ir gali būti parašytas mažosiomis raidėmis kaip omega. Indukcinio reaktyvumo formulę galite parašyti XL= ωL
Apskaičiuokite varžą 5 žingsnis Žingsnis 5. Apskaičiuokite talpinę reaktyvumą
Ši formulė yra panaši į indukcinės reaktyvumo nustatymo formulę, tačiau talpinė reaktyvumas yra atvirkščiai proporcingas dažniui. Talpinė reaktyvumas XC = 1 / 2πƒC. C yra kondensatoriaus talpos vertė Farade (F).
- Galite išmatuoti talpą naudodami multimetrą ir keletą pagrindinių skaičiavimų.
- Kaip paaiškinta aukščiau, šį kintamąjį galima įrašyti 1 / L.
2 dalis iš 2: Bendrosios varžos apskaičiavimas
Apskaičiuokite varžą 6 žingsnis Žingsnis 1. Sudėkite varžos toje pačioje grandinėje
Bendrą varžą lengva apskaičiuoti, kai grandinėje yra keli rezistoriai be induktorių ar kondensatorių. Pirmiausia išmatuokite kiekvieno rezistoriaus (arba bet kurio komponento, turinčio pasipriešinimą) varžos vertę arba pažiūrėkite į grandinės schemą, ar nėra dalių, pažymėtų varžos omais (Ω). Pridėkite pagal grandinės tipą tarp komponentų:
- Rezistoriai, sujungti į nuosekliąją grandinę (kurių galai yra sujungti viena viela), gali būti sumuojami. Bendras pasipriešinimas tampa R = R1 + R.2 + R.3…
- Lygiagrečiai prijungti rezistoriai (kiekvienas rezistorius turi skirtingą laidą, bet prijungtas toje pačioje grandinėje) sumuojami atvirkščiai. Bendras pasipriešinimo dydis tampa R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 …
Apskaičiuokite varžą 7 žingsnis 2 veiksmas. Sudėkite tos pačios grandinės reaktyvumo vertes
Kai grandinėje yra tik induktoriai arba tik kondensatoriai, visa varža yra lygi bendram reaktyvumui. Apskaičiuokite taip:
- Induktorius serijiniu būdu: Xviso = XL1 + XL2 + …
- Kondensatoriai nuosekliai: Cviso = XC1 + XC2 + …
- Induktorius lygiagrečioje grandinėje: Xviso = 1 / (1 / XL1 + 1/XL2 …)
- Kondensatorius lygiagrečioje grandinėje: Cviso = 1 / (1 / XC1 + 1/XC2 …)
Apskaičiuokite varžą 8 žingsnis Žingsnis 3. Atimkite indukcinę reaktyvumą iš talpinės reaktyvumo, kad gautumėte bendrą reaktyvumą
Kadangi vieno reaktyvumo poveikis didėja, kai kito reaktyvumo poveikis mažėja, abi reakcijos linkusios mažinti viena kitos poveikį. Norėdami rasti bendrą vertę, atimkite didesnę reaktyvumo vertę iš mažesnės reaktyvumo vertės.
Tą patį rezultatą gausite iš formulės Xviso = | XC - XL|
Apskaičiuokite varžą 9 žingsnis Žingsnis 4. Apskaičiuokite varžos varžą ir reaktyvumą nuosekliai grandinėje
Negalite jų sudėti, nes abi vertės yra skirtingose fazėse. Tai reiškia, kad jų vertės laikui bėgant keičiasi kintamosios srovės ciklo metu, tačiau jos pasiekia aukščiausią tašką skirtingu metu. Laimei, kai visi komponentai yra nuosekliai (yra tik vienas laidas), galime naudoti paprastą formulę Z = (R.2 + X2).
Šios formulės skaičiavimai apima „fazorius“, nors atrodo, kad jie taip pat susiję su geometrija. Du komponentus R ir X galime pavaizduoti kaip dvi stačiojo trikampio kraštus, o varža Z - statmeną kraštą
Apskaičiuokite varžą 10 žingsnis Žingsnis 5. Apskaičiuokite varžos varžą ir reaktyvumą lygiagrečioje grandinėje
Tai yra įprastas impedanso apskaičiavimo būdas, tačiau reikia suprasti sudėtingus skaičius. Tai yra vienintelis būdas apskaičiuoti bendrą lygiagrečios grandinės, apimančios varžą ir reaktyvumą, varžą.
- Z = R + jX, o j kaip įsivaizduojamas komponentas: (-1). Vietoj i naudokite j, kad išvengtumėte painiavos su I, atstovaujančia srovei.
- Negalite sujungti šių dviejų skaičių. Pavyzdžiui, varža gali būti parašyta kaip 60Ω + j120Ω.
- Jei serijoje turite dvi tokias grandines, galite pridėti realių skaičių ir įsivaizduojamų komponentų komponentus atskirai. Pavyzdžiui, jei Z1 = 60Ω + j120Ω ir nuosekliai prijungtas prie rezistoriaus, turinčio Z2 = 20Ω, tada Zviso = 80Ω + j120Ω.
