Vikipedija

Impedansas: Skirtumas tarp puslapio versijų

Naršyti istoriją interaktyviai
← Prieš tai darytas keitimasKitas pakeitimas →
Ištrintas turinys Pridėtas turinys
VizualusVikitekstas
Orionus (aptarimas | indėlis)
3 835 keitimai
stilius, typo, vertimai
Eilutė 3:
'''Elektrinis impedansas''', kitaip '''kompleksinė grandinės varža''', nusako pasipriešinimą [[Kintamoji elektros srovė|kintamajai srovei]]. Elektrinis impedansas pratęsia [[varža|varžos]] sąvoką kintamosios srovės grandinėms (toliau vadinamoms AC grandinėms), apibūdinadamas ne tik santykius tarp [[Elektrinė įtampa|įtampos]] ir [[Srovė|srovės]] amplitudžių, bet ir tarpusavyje susijusias [[fazė|fazes]]. Kai grandinė yra prijungta prie [[Elektros srovė|nuolatinės srovės]], nėra jokios skirtumo tarp varžos ir impedanso. Vėliau nuolatinės srovės varžą galėsime laikyti, kaip impedansą su nuline faze. Impedansas dažniausiai žymimas simboliu <math>\scriptstyle Z</math>.
 
Impendansas yra apibrėžiamas, kaip dažnių srities santykis tarp įtampos ir srovės. Kitais žodžiais, tai yra kompleksinės įtampos ir kompleksinės srovės santykis esant tam tikram kampiniam dažniui ω. Impendansas yra [[kompleksinis skaičius]], tačiau turi tuos pačius matavimo vienetus kaip ir varža ([[omas|omus]]). KintamąjaiKintamajai srovei, kintančiai pagal harmoninį (kosinusinį[[sinusas|sinusinį]]) dėsnį, polinė kompleksinio impendanso forma nusako sąryšį tarp amplitudžių ir fazių, tarp įtampos ir srovės. Ypatingai reikia atkreipti dėmesį į šias dvi impendanso savybes:
* Kompleksinio impendanso modulis nusako santykį tarp įtampos ir srovės amplitudžių.
* Kompleksinio impendanso fazė, nusako fazės poslinkį, kuriuo srovė aplenkia įtampą.
Eilutė 9:
== Kompleksinis impedansas ==
 
Impendansas yra išreiškiamas kaip kompleksinis dydis <math>\scriptstyle \tilde{Z}</math> ir gali būti naudojamasatvaizduojamas pasirinktinaviena formaiš formų. [[Polinė koordinačių sistema|Polinė]] forma patogiai nusako impendanso modulio ir fazės charakteristikas.
 
:<math>\tilde{Z} = Z e^{j\theta} \quad</math>
 
kur modulis <math>\scriptstyle Z</math> nusako [[įtampa|įtampos]] ir [[elektros srovė|srovės]] amplitudžių santykį, tuo pačiu argumentas <math>\scriptstyle \theta</math> nurodo fazių skirtumą tarp įtampos ir srovės. [[Dekarto koordinačių sistema|Dekarto]] formoje išreiškiame impedansą formule
 
:<math>\tilde{Z} = R + j\Chi \quad</math>
Eilutė 19:
, kurios realioji dalis nusako aktyviąją varžą <math>\scriptstyle R</math>, o menamoji [[reaktyvioji varža|reaktyviąją varžą]] <math>\scriptstyle \Chi</math>.
<br /><br />
Atvejais, kai reikia sudėti arba atimti impedansus, dekarto forma yra mums patogesnė, bet kada dydžiai yra sudauginami arba dalinami, labiau prasiverčiapraverčia impedanso polinė forma. Grandinės skaičiavimuose, sakykim, ieškant bendro impedanso, sudaryto iš dviejų lygiagrečiai sujungtų impedansų, mums gali tekti pakeisti formas net kelis kartus.
 
 
== Kompleksinė įtampa ir srovė ==
[[Vaizdas:Impedance symbol comparison.svg|thumb|right|200px|GeneralizedImpedansas impedancesgali inbūti avaizduojamas circuitrezistoriumi canarba be drawn with the same symbol as a resistor (US ANSI or DIN Euro) or with a labeled boxstačiakampiu.]]
 
Nagrinėjant tiesines grandines (kuriose neiškraipomas signalo tipas) norint supaprastinti skaičiavimus, harmoninės įtampos ir srovės vaizduojamos, kaip priklausančios nuo laiko kompleksinio kintamojo funkcijosfunkcijomis <math>\scriptstyle \tilde{U}</math> ir <math>\scriptstyle \tilde{I}</math>, priklausančiomis nuo laiko. Taip galime daryti todėl, kad tiesinėse grandinėse galioja superpozicijos principas, ir poveikio realiąją dalį atitinka reakcijos realioji dalis, o menamąją atitinka reakcijos menamoji dalis. Žinant [[Oilerio formulė|Oilerio formules]] lengvai galime iš kompleksinės formos surasti realaus kintamojo kosinusinęsinusinę funkciją. Funkcijos <math>\scriptstyle \tilde{U}</math> ir <math>\scriptstyle \tilde{I}</math> išreiškiamos formulėmis:
 
:<math>\ \tilde{I} = I_0e^{j(\omega t + \phi_I)} = I_0e^{j \phi_I}e^{j \omega t}</math>
eilutė 35 ⟶ 34:
:<math>\ \tilde{Z} = \frac{\tilde{U}}{\tilde{I}}=\frac{\tilde{U_0}}{\tilde{I_0}}</math>
 
Sustatę šias reikšmes į [[Omo dėsnis|Omo dėsnio]] išraišką gausime
 
:<math>
eilutė 53 ⟶ 52:
 
== Omo dėsnis ==
 
 
 
Elektrinio impendanso prasmė geriau suprantama panaudojant jį [[omo dėsnis|Omo dėsnyje]].
eilutė 62 ⟶ 59:
Impendanso modulis <math>\scriptstyle Z</math> nusako poveikį, tokį, kokį sukurtų aktyvioji varža, t. y. per impendansą <math>\scriptstyle \tilde{Z}</math> tekant srovei <math>\scriptstyle \tilde{I}</math> įvyksta įtampos amplitudės kitimas. Fazės faktorius <math>\scriptstyle \theta</math> nusako fazių skirtumą tarp srovės ir įtampos (pvz., laiko momentu, srovės signalas yra paslinktas <math>\scriptstyle \frac{\theta}{2 \pi} T</math> į dešinę įtampos signalo atžvilgiu).
 
Taip pat, kaip impendansas praplėčiapraplečia [[omoOmo dėsnis|Omo dėsnį]] kintamosios srovės grandinėms, pakeitus varžą impendansu ir įtampą bei srovę išreiškus kompleksinėmis amplitudėmis, kiti rezultatai iš nuolatinės srovės analizės, tokie kaip [[įtampos daliklis|įtampos padalinimas]] ar srovės padalinimas, analogiškai gali būti praplėsti kintamosios srovės grandinėms.
 
== Elektronikos elementų pavyzdžiai ==
 
[[Vaizdas:VI phase.png|thumb|right|250px|Fazių skirtumai tarp įtampos (raudona linija) ir srovės (mėlyna linija) talpuminės varžos (viršutinis paveikslėlis) ir induktyvinės varžos (apačioje) atveju. Jei fazės sutaptų, turėtume grynai aktyviąją varžą.]]
[[Vaizdas:VI phase.png|thumb|right|250px|The phase angles in the equations for the impedance of inductors and capacitors indicate that the voltage across a capacitor ''lags'' the current through it by a phase of <math>\pi/2</math>, while the voltage across an inductor ''leads'' the current through it by <math>\pi/2</math>. The identical voltage and current amplitudes tell us that the magnitude of the impedance is equal to one.]]
 
Idealaus [[rezistorius|rezistoriaus]] impendansas yra realus dydis ir vadinamas ''realiuoju impendansu'':
eilutė 78 ⟶ 75:
:<math>\tilde{Z}_C = \frac{1}{j\omega C} \, .</math>
 
Reikia atkreipti dėmesį į [[Menamasis vienetas|menamojo vieneto]] tapatumus:
 
:<math>j = \cos{\left(\frac{\pi}{2}\right)} + j\sin{\left(\frac{\pi}{2}\right)} = e^{j\frac{\pi}{2}},</math>
eilutė 84 ⟶ 81:
:<math>\frac{1}{j} = -j = \cos{\left(-\frac{\pi}{2}\right)} + j\sin{\left(-\frac{\pi}{2}\right)} = e^{j(-\frac{\pi}{2})}.</math>
 
Taip pat mes galime perrašyti [[ritė]]s ir [[kondensatorius|kondensatoriaus]] impendansus polinėspolinėje formos formulėmisformoje:
 
:<math>\tilde{Z}_L = \omega Le^{j\frac{\pi}{2}},</math>
eilutė 90 ⟶ 87:
:<math>\tilde{Z}_C = \frac{1}{\omega C}e^{j(-\frac{\pi}{2})}.</math>
 
Modulis nusako įtampos amplitudės pokytį, duotai srovės amplitudėiamplitudei per impendansą, kolo [[Eksponentė|eksponentiniai]] daugikliai nusako fazių sąryšius.
 
[[Kategorija:Elektromagnetizmas]]
Rodomas puslapis "https://lt.wikipedia.org/wiki/Impedansas"