Impedans litar AC
Apabila peranti dengan rintangan aktif dan induktif disambungkan secara bersiri (Rajah 1), jumlah rintangan litar tidak boleh didapati dengan penjumlahan aritmetik. Jika kita menandakan impedans dengan z, maka formula digunakan untuk menentukannya:
Seperti yang anda lihat, impedans ialah jumlah geometri rintangan aktif dan reaktif. Jadi sebagai contoh, jika r = 30 Ohm dan XL = 40 Ohm, maka
i.e. z ternyata kurang daripada r + XL = 30 + 40 = 70 ohm.
Untuk memudahkan pengiraan, adalah berguna untuk mengetahui bahawa jika salah satu rintangan (r atau xL) melebihi yang lain dengan faktor 10 atau lebih, maka anda boleh mengabaikan rintangan yang lebih rendah dan menganggap bahawa z adalah sama dengan rintangan yang lebih tinggi. Ralatnya sangat kecil.
Contohnya, jika r = 1 Ohm dan xL = 10 Ohm, maka
Ralat hanya 0.5% boleh diterima dengan sempurna, kerana rintangan r dan x sendiri diketahui dengan kurang ketepatan.
Jadi kalau
Che
bagaimana jika
Che
Apabila menyambungkan cawangan dengan rintangan aktif dan reaktif secara selari (Rajah 2), adalah lebih mudah untuk mengira impedans menggunakan kekonduksian aktif
dan kekonduksian reaktif
Jumlah konduktans litar y adalah sama dengan jumlah geometri konduktans aktif dan reaktif:
Dan jumlah rintangan litar ialah salingan y,
Jika kita menyatakan kekonduksian dari segi rintangan, maka mudah untuk mendapatkan formula berikut:
Formula ini menyerupai formula yang terkenal
tetapi hanya penyebut tidak mengandungi aritmetik tetapi jumlah geometri bagi rintangan cawangan.
Satu contoh. Cari jumlah rintangan jika peranti dengan r = 30 He dan xL = 40 Ohm disambung secara selari.
Jawab.
Apabila mengira z untuk sambungan selari, untuk kesederhanaan, rintangan yang besar boleh diabaikan jika ia melebihi yang terkecil dengan faktor 10 atau lebih. Ralat tidak akan melebihi 0.5%
nasi. 1. Sambungan siri bahagian litar dengan rintangan aktif dan induktif
nasi. 2. Sambungan selari bahagian litar dengan rintangan aktif dan induktif
Oleh itu, jika
Che
bagaimana jika
Che
Prinsip penambahan geometri digunakan untuk litar arus ulang-alik dan dalam kes-kes di mana perlu untuk menambah voltan atau arus aktif dan reaktif. Untuk litar bersiri mengikut rajah. 1 voltan ditambah:
Apabila disambung secara selari (Gamb. 2), arus ditambah:
Jika peranti yang hanya mempunyai satu rintangan aktif atau hanya satu rintangan induktif disambung secara bersiri atau selari, maka penambahan rintangan atau konduktans dan voltan atau arus yang sepadan, serta kuasa aktif atau reaktif, dilakukan secara aritmetik.
Untuk sebarang litar AC, hukum Ohm boleh ditulis dalam bentuk berikut:
di mana z ialah galangan yang dikira untuk setiap sambungan seperti yang ditunjukkan di atas.
Faktor kuasa cosφ bagi setiap litar adalah sama dengan nisbah kuasa aktif P kepada jumlah S. Dalam sambungan bersiri, nisbah ini boleh digantikan dengan nisbah voltan atau rintangan:
Dengan sambungan selari kita dapat:
Terbitan formula asas untuk mereka bentuk litar AC bersiri dengan rintangan aktif dan induktif boleh dilakukan seperti berikut.
Cara paling mudah untuk membina gambar rajah vektor untuk litar bersiri (Rajah 3).
nasi. 3. Gambar rajah vektor untuk litar bersiri dengan rintangan aktif dan induktif
Rajah ini menunjukkan vektor semasa I, vektor voltan UA dalam bahagian aktif bertepatan dengan arah dengan vektor I, dan vektor voltan UL pada rintangan induktif. Voltan ini adalah 90° di hadapan arus (ingat bahawa vektor mesti dianggap berputar mengikut lawan jam). Jumlah tegasan U ialah jumlah vektor, iaitu pepenjuru segi empat tepat dengan sisi UA dan UL. Dalam erti kata lain, U ialah hipotenus dan UA dan UL ialah kaki segi tiga tegak. Ia berikutan itu
Ini bermakna bahawa voltan dalam bahagian aktif dan reaktif menambah secara geometri.
Membahagikan kedua-dua belah kesamaan dengan I2, kita dapati formula untuk rintangan:
atau
