Elektrik empedansı nedir?

DC devrelerde, R direnci önemli bir rol oynar. Sinüzoidal AC devrelerine gelince, sadece bir aktif dirençle yapılamaz. Aslında, DC devrelerinde kapasiteler ve endüktanslar yalnızca geçici süreçler sırasında fark edilirse, o zaman AC devrelerinde bu bileşenler kendilerini çok daha belirgin şekilde gösterir.

Bu nedenle, alternatif akım devrelerinin yeterli bir şekilde hesaplanması için, "elektrik empedansı" terimi - Z veya iki uçlu bir ağın harmonik bir sinyale karşı karmaşık (toplam) direnci kullanılır. Bazen "elektrik" kelimesini atlayarak sadece "empedans" derler.

Empedans kavramı uygulamanıza izin verir Alternatif akım sinüzoidal akım devrelerinin bölümlerine Ohm yasası... Çift uçlu (yükleme) endüktif bileşenin tezahürü, akımın belirli bir frekanstaki voltajdan gecikmesine ve kapasitif bileşenin tezahürüne - voltajın akımdan gecikmesine yol açar. Aktif bileşen, esas olarak bir DC devresindeki ile aynı şekilde hareket ederek akım ve voltaj arasında bir gecikmeye neden olmaz.

Kapasitif ve endüktif bileşenleri içeren empedans bileşeni, reaktif bileşen X olarak adlandırılır. Grafik olarak, empedansın aktif bileşeni R oX ekseni üzerinde ve reaktif bileşen oY ekseni üzerinde çizilebilir, bu durumda empedans bir bütün olarak olacaktır. karmaşık bir sayı biçiminde temsil edilir, burada j hayali birimdir (sanal birimin karesi eksi 1'dir).

Bu durumda, X reaktif bileşeninin, ters yöne sahip olan, yani mevcut faz üzerinde ters etkiye sahip olan kapasitif ve endüktif bileşenlere ayrıştırılabileceği açıkça görülmektedir: endüktif bileşenin baskınlığı ile empedans devrenin tamamı pozitif olacaktır, yani devredeki akım voltajın gerisinde kalacaktır, ancak kapasitif bileşen baskınsa, o zaman voltaj akımın gerisinde kalacaktır.

Şematik olarak, verilen formdaki bu iki terminalli ağ aşağıdaki gibi gösterilmektedir:

Prensip olarak, herhangi bir doğrusal iki bağlantı noktalı ağ diyagramı benzer bir forma indirgenebilir. Burada mevcut frekansa bağlı olmayan aktif bileşen R'yi ve kapasitif ve endüktif bileşenleri içeren reaktif bileşen X'i belirleyebilirsiniz.

Dirençlerin vektörlerle temsil edildiği grafik modelden, belirli bir sinüzoidal akım frekansı için empedans modülünün, X ve R vektörlerinin toplamı olan vektörün uzunluğu olarak hesaplandığı açıktır. Empedans ohm cinsinden ölçülür.

Pratik olarak, empedans açısından sinüzoidal AC devrelerinin açıklamalarında, "yükün aktif-endüktif doğası" veya "aktif-kapasitif yük" veya "tamamen aktif yük" gibi terimler bulabilirsiniz. Bu şu anlama gelir:

• Devrede endüktans L'nin etkisi hakimse, o zaman reaktif bileşen X pozitiftir ve aktif bileşen R küçüktür - bu bir endüktif yüktür. Endüktif yüke bir örnek, bir indüktördür.

• Devrede kapasitans C'nin etkisi baskınsa, o zaman reaktif bileşen X negatif, aktif bileşen R ise küçüktür - bu kapasitif bir yüktür. Kapasitif yüke bir örnek, bir kapasitördür.

• Reaktif bileşen X küçükken aktif direnç R devrede baskınsa, bu aktif bir yüktür. Aktif yüke bir örnek akkor lambadır.

• Devredeki aktif bileşen R önemliyse, ancak endüktif bileşen kapasitif bileşene üstün geliyorsa, yani reaktif bileşen X pozitifse, yük aktif-endüktif olarak adlandırılır. Aktif endüktif yüke bir örnek, bir endüksiyon motorudur.

• Devredeki aktif R bileşeni önemli ise, kapasitif bileşen endüktif bileşene üstün gelirken, yani reaktif bileşen X negatif ise, yüke aktif-kapasitif denir. Aktif kapasitif yüke bir örnek, bir flüoresan lambaya güç vermektir.

Ayrıca bakınız:Güç Faktörü (Cosine Phi) Nedir?