á 2023/12/18
691
Lærðu grunnatriðin: viðnám, inductive viðbrögð, rafrýmd viðbrögð og viðnám
Í rafmagnsverkfræði kemur oft fram margs konar líkamlegt magn, þar með talið viðnám, hvarfefni, rafrýmd viðbrögð og viðnám.Oft sést að hringrásin sé viðnám, inductive og rafrýmd.Við sérstakar aðstæður getur hringrásin einnig sýnt ómun.Í eftirfarandi umfjöllun munum við bera saman og andstæða afbrigði og samskiptum milli þessara líkamlega magns og einkenna sem hringrásin sýnir við samþættingu þeirra.
Viðnám
Rennslisflæði í gegnum leiðara lendir í mótstöðu, sem er mælikvarði á andstöðu leiðarans.Stærri hindrun hefur í för með sér meiri mótstöðu en minni hindrun skilar minni mótstöðu.Þó að öll efni sýni viðnám, eru mismunandi stig til og hafa áhrif á getu þeirra til að hindra rafstraum.Einangrara er notað til að einangra leiðara og vernda gegn raflosti vegna yfirburða getu þeirra til að loka fyrir straumi.Aftur á móti sýna ofurleiðarar næstum núll mótstöðu.
Oft er viðnám lýst með stafnum R og viðnámið er eðlislæg einkenni leiðarans sjálfs, óháð ytri þáttum.Með öðrum orðum, þegar viðnám er framleitt, er viðnámsgildi þess stillt og er ekki áhrif á ytri þætti.Þetta er þekkt sem lögmál andspyrnu og kemur fram með eftirfarandi formúlu:
R = ρl/s
ρ—— viðnám efnisins sem notað er til að gera viðnám, alþjóðlega einingin er ohm · metra (Ω · m);
L— - Lengd vírsársins í viðnám, alþjóðleg eining er metrar (M);
S—— Þversniðssvæðið í vírsárinu í viðnám, alþjóðlega einingin er fermetrar (m²);
R—— Virðisgildi, alþjóðlega einingin er Ohm, vísað til sem ohm (Ω).
Viðnám viðnáms er það sama í bæði AC og DC hringrásum og breytist ekki með breytingum á tíðni aflgjafa.
Viðnám
Í AC hringrás standast inductor spólan strauminn með inductive viðbragðinu.Hægt er að reikna umfang hvata viðbragðs með eftirfarandi formúlu.
Xl = ωl = 2πfl
XL er inductive viðbrögð, í alþjóðlegum einingum Ohm (ω);
Ω er hyrnd tíðni skiptisstraums (AC), alþjóðlega einingin er rad/s (rad);
f er tíðni skiptisstraums, alþjóðleg einingin er Hertz (Hz);
L er hvatning inductor spólunnar, alþjóðlega einingin er Henry (H).
Augljóslega veltur stærð inductive viðbragðsins ekki aðeins á eigin stuðul (L), heldur einnig á ytri beittu skiptisstraumnum á hornstíðni (ω) eða tíðni (f).
Því hærra sem inductance l af spólunarspólu, því meiri er inductive viðbragðið xl.
Að sama skapi, því hærra sem hyrnd tíðni Ω eða tíðni f á skiptisstraumnum, því hærri sem hvarfleiðni xl.Inductor spólan hefur það einkenni að leyfa lágum tíðnum að líða meðan hindrar háar tíðnir.
Að því gefnu að DC hafi tíðni núlls er inductive viðbrögðin einnig núll án hindrunar á DC.
Starfsemi viðnám
Í AC hringrás eru hindrandi áhrif þétti á straumstreymi rafrýmd viðbrögð.Stærð rafrýmdra viðbragðs er tjáð með formúlunni á eftirfarandi hátt:
Xc = 1/(ωc) = 1/(2πfc)
XC er rafrýmd viðbrögð í Ohm (Ω);
Ω er hyrnd tíðni skiptisstraums, í radíum á sekúndu (rad/s);
f er tíðni skiptisstraums, alþjóðleg einingin er Hertz (Hz);
C er þétti þéttarins, Alþjóðlega einingin fyrir Farad (F).
Augljóslega er stærð rafrýmdrar viðnáms ekki aðeins tengd eigin þætti (C), heldur einnig hyrnd tíðni (Ω) eða tíðni (f) ytri AC straumsins.
Því stærri sem þétti C þéttarins, því minni er rafrýmd viðbrögð XC.
Því hærra sem hyrnd tíðni var Ω eða tíðni f á skiptisstraumnum, því minni er rafrýmd viðbrögð XC, því minni er viðnám skiptisstraumsins, það er að þéttarinn hefur hátíðni viðnám gegn lág tíðni eiginleika.
DC tíðni sem við getum hugsað um sem núll, þannig að rafrýmd viðnám er óendanleg, viðnám DC er einnig óendanlegt, sem er þéttarinn hefur einkenni einangrunar á beinni straumi AC.
Viðnám
Í hringrás með viðnám, inductance og þétti er viðnám gegn skiptisstraumi kallað viðnám.Viðnám er oft skrifað sem Z. Alþjóðlega viðnámseiningin er Ohm (ω).
Viðnám samanstendur af viðnám, hvatningu og þéttni, en er ekki einföld viðbót af þeim þremur.Fyrir tiltekna hringrás er viðnám ekki stöðugt, heldur er breytilegt með tíðni.
Eftirfarandi lýsir röð og samsíða hringrásum sem samanstendur af viðnám, inductance og þéttni, umfang viðnáms þeirra og eðli hringrásarinnar.
RLC Series Circuit
RLC Series Circuit
Hringrásin er sýnd hér að ofan.
Þar sem R, L og C eru í röð eru straumarnir sem streyma um R, L og C eins og i.
Viðnám, spenna og kraftur tengjast þríhyrningnum sem sýndur er hér að neðan.
Samband milli viðnáms, spennu og krafts
Þar sem z er heildarviðnám RLC seríutengingarinnar, XLC = XL-XC, er örvandi og rafrýmd viðbragðs tilbúin viðbrögð;U er heildarspenna RLC seríutengingarinnar, ULC = UL-EC, er spenna á hvata og þéttni samstillta spennu;S er augljós kraftur RLC röð hringrásarinnar, alþjóðlega eining Volt-Apere (VA), QLC = QL-QC er viðbragðsaflinn á inductance QL er viðbragðsafl sem er samstillt með viðbragðsafl QC á þéttinum, ogAlþjóðlegu einingu viðbragðsafls er varið (var);P er virkur kraftur og alþjóðlega einingin er Watt (W).
Hornið ϕ milli z/u/s og r/ur/p er aflþáttahornið.
Þegar xlc = xl-xc> 0, eða inductive reactance xl er meiri en rafrýmd viðbrögð xc, er spenna deilt með spólanum meiri en spennan deilt með þéttinum, og hringrásin er inductive, og inductive hringrásin erSýnt hér að neðan:
Inductive Circuit Triangle
Þegar xlc = xl-xc<0, or the inductive reactance XL is less than the capacitive reactance XC, the voltage divided by the capacitor is greater than the voltage divided by the inductor, and the circuit is capacitive, and the capacitive circuit triangle is shown below:
Þétti hringrás þríhyrningur
Þegar xlc = xl-xc = 0, eða inductive viðnám xl er jafnt og rafrýmd viðnám xc, er hringrásin viðnám og hringrásin gengur undir röð ómun, á þeim tímapunkti að heildarviðnám, z = r, er ástand minnstu viðnámsFyrir RLC Series Circuit.Með því að nota þennan punkt, í rafrásum, RLC serían til að gera ákveðna tíðnisgildru, það er að segja í nágrenni ákveðinnar tíðni, viðnám gildrunnar við tíðni smæstu, og framhjá þannig merkinu nálægt tíðninni.
Einkennandi ferill gildrunnar er sýndur hér að neðan, þegar F = F0, raðmyndun á sér stað, z = r, og viðnám er lágmarkað.
Einkennandi ferlar gildrur
Parallel hringrás RLC
Parallel hringrás RLC
Hringrásin er sýnd hér að ofan.
Þar sem R, L og C eru tengdir samhliða, eru spennurnar, sem beitt er á R, L og C, allir eru allir.Spenna R, L og C er sú sama.
Viðnám, straumur og kraftur tengjast þríhyrningnum sem sýndur er hér að neðan.
Samband milli viðnáms, núverandi og valds
Þar sem z er heildarviðnám RLC samsíða hringrásarinnar, 1/xlc = 1/xl-1/xc;I er heildarstraumur RLC samsíða hringrásarinnar, ILC = IL-IC, straumurinn sem er samstilltur af straumnum sem flæðir í gegnum spólann og straumurinn flæðir um þéttinn;S er augljós kraftur RLC samhliða hringrásarinnar, Alþjóðlega einingin af volt-Ampere (VA) og QLC = QL-QC er viðbragðsafl viðbragðsaflsins á spólanum, QL og viðbragðsaflið sem er samstillt með viðbragðsafliá þéttinum og alþjóðlegu einingunni við viðbragðsafl er varið (var);P er virkur kraftur, alþjóðlega eining Watts (W).QC Viðbragðsaflið sem er samstillt úr viðbragðsafli QC á þéttinum, alþjóðlegu einingunni við hvarfgjafaafl er varið (var);P er virkur kraftur, Alþjóðlega einingin er Watt (W).
Hornið ϕ á milli (1/z)/I/s og (1/r)/IR/P er aflstuðlarhornið.
Þegar 1/xlc = 1/xl-1/xc> 0, eða þegar rafrýmd viðbrögð xc er meiri en inductive reactance xl, er straumurinn sem flæðir í gegnum spólann meiri en straumurinn sem flæðir í gegnum þéttann og hringrásin er rafrænt rafræntInductive og Inductive Circuit þríhyrningurinn er sýndur hér að neðan:
Inductive Circuit Triangle
Þegar 1/xlc = 1/xl-1/xc<0, or the inductive reactance XL is greater than the capacitive reactance XC, the current flowing through the capacitor is greater than the current flowing through the inductor, and the circuit is capacitive, and the capacitive circuit triangle is shown below:
Samband milli viðnáms, núverandi og valds
Þegar xlc = xl-xc = 0, eða inductive viðnám xl er jafnt og rafrýmd viðnám xc, er hringrásin viðnám, hringrásin á sér stað í samsíða ómun, á þessum tíma, heildarviðnám z = r, fyrir RLC samsíða hringrásViðnám hámarksástand.Með því að nota þennan punkt, í rafrænum hringrásum, RLC samsíða til að gera ákveðinn tíðni tíðnival, það er í nágrenni ákveðinnar tíðni, er tíðnisvalið tíðni viðnáms stærsta, besta sértækni fyrir merki nálægt tíðninni.
Það nær yfir allt í þessari grein.Ef þú hefur einhverjar spurningar, vinsamlegast ekki hika við Hafðu samband.allelcoelec mun svara þér strax.
Deila: