Trở kháng Vs Trở kháng?

• Sự khác biệt giữa Kháng chiến và Trở kháng là gì?

• Khi nào chúng ta sẽ nói đó là Trở kháng và khi nào chúng ta sẽ nói đó là Kháng chiến?

• Bạn có thể giải thích nó với sơ đồ (Nếu có thể) và ví dụ thời gian thực.

• Và làm thế nào các phản ứng sẽ hình thành trong tuần hoàn, nơi các tụ điện và cuộn cảm không có sẵn trong mạch của chúng tôi?

• Làm thế nào chúng ta sẽ tìm thấy các phản ứng trong mạch và giá trị của nó trong thời gian thực?

• Tôi có nghĩa là điều này có thể để tính toán phản ứng bằng cách sử dụng bất kỳ công cụ?

• Do phản ứng được cố tình giữ bởi nhà thiết kế hay nói chung nó sẽ hình thành trong mạch?

Tất cả các câu trả lời được đánh giá cao.

Sơ đồ!

Đây là một trở kháng phức tạp:

$Z = R + \dfrac{1}{j \omega C}$

Điện trở cùng pha với điện áp đặt vào, vì vậy các vectơ chỉ cùng hướng X. Trở kháng của tụ điện gần như hoàn toàn phản ứng, tức là phần điện trở của nó nhỏ hơn nhiều so với $R$ . Cácjgây raθ= 90 ° luân chuyển, và kể từ khij(=$\dfrac{1}{j \omega C}$$j$$\theta$$j$ ) ở mẫu số góc là âm ( $\sqrt{-1}$. Để tínhI=Uhiện tại$\left( \dfrac{1}{j} = -j \right)$
, chúng tôi lưu ý rằng khi chia cho một trở kháng với gócθchúng tôi loại trừ góc từ tài liệu tham khảo của chúng tôi, do đó dấu hiệu của góc được đảo ngược. Các chương trình kết quả như thế nào cho một tải điện dung các dẫn hiện tại điện áp một gócθ, nơi. Đối với tải quy nạp có thể vẽ sơ đồ tương tự, chỉ cóchỉ theo hướng ngược lại với, và dòng điện sẽ theo dõi điện áp.$I = \dfrac{U}{Z}$$\theta$
$\theta$ j ω L $0 \le \theta \le 90°$
$j \omega L$$\dfrac{1}{j \omega C}$

chỉnh sửa (sau khi bạn chỉnh sửa câu hỏi)
Vì vậy, điện trở sẽ làm cho dòng điện cùng pha với điện áp. Nếu có một thuật ngữ tưởng tượng ( ) thì thuật ngữ đó đại diện cho phản ứng, có thể là điện dung hoặc quy nạp và$j$

Kháng chiến + Phản ứng = Trở kháng

Trong một thế giới lý tưởng, nếu bạn không có tụ điện hoặc cuộn dây, bạn cũng sẽ không có phản ứng. Nhưng một mạch có thể có trở kháng ký sinh: chiều dài của dấu vết PCB sẽ gây ra phản ứng cảm ứng (nó hoạt động như một cuộn dây) và hai dấu vết liền kề sẽ có phản ứng điện dung (chúng hoạt động như một tụ điện). Trở kháng ký sinh trùng là vô tình, và hầu hết thời gian là một phiền toái, mặc dù đôi khi một nhà thiết kế có thể sử dụng tốt chúng.
Bạn có thể đo trở kháng linh kiện bằng máy đo RLC , sẽ cho bạn điện trở nối tiếp hoặc song song với điện kháng (điện cảm hoặc điện dung).
Reactance sẽ hiển thị như một sự thay đổi pha trong điện áp hoặc dòng điện. Sự dịch pha này có thể được hiển thị trên máy hiện sóng ở chế độ XY; sự dịch chuyển pha 0 sẽ hiển thị một đường thẳng, sự dịch pha 90 ° sẽ hiển thị một vòng tròn, bất cứ điều gì ở giữa sẽ cho bạn một hình elip.

Đây là sơ đồ cho trở kháng:

Về cơ bản trở kháng bao gồm hai điều: phản ứng và kháng cự , làm cho điện trở trở thành tập hợp con của trở kháng.

Để làm cho các phép tính đơn giản hơn, chúng tôi sử dụng các số phức để biểu thị trở kháng. Bằng cách này, chúng ta có thể có trở kháng , trong đó là điện trở, là số ảo và là điện kháng. Nếu chúng ta nghĩ một chút về số phức, chúng ta sẽ thấy rằng không có một giá trị hợp lệ cho . Trong trường hợp đó, chúng tôi chỉ có sức đề kháng và không có phản ứng. Không sai khi nói rằng tải thuần trở có trở kháng, bởi vì trở kháng bao gồm điện trở và phản kháng, nhưng dường như theo thời gian, trở kháng hạn bắt đầu ngụ ý rằng có một số phản ứng.$Z=R+jX$$R$$j$$X$$X$

Một vấn đề khác với thuật ngữ trở kháng đó là nó chủ yếu được sử dụng cho các mạch điện xoay chiều và vì một số lý do, mọi người thường tiếp xúc với các mạch DC trước tiên. Lý do tại sao trở kháng không được sử dụng cho các mạch DC là vì bản chất của phản ứng. Về cơ bản cho phản ứng, chúng ta có 3 trường hợp: Khi phản ứng bằng 0, khi dương và khi âm.

Trong trường hợp phản ứng dương, chúng ta có trở kháng chủ yếu là quy nạp và công thức của trở kháng là , trong đó là tần số góc và là độ tự cảm của phần tử. Với dòng điện một chiều, tần số bằng 0 và do đó phần ảo của trở kháng cũng bằng 0, chỉ cho chúng ta điện trở. Bởi vì điện trở thường thấp hơn đáng kể so với phản ứng, một cuộn dây lý tưởng được coi là có điện trở bằng 0 và trong các mạch DC là ngắn.$Z=R+j \omega L$$\omega=2 \pi f$$L$

Trong trường hợp phản ứng âm, chúng ta chủ yếu có trở kháng điện dung và công thức cho trở kháng là . Trong các mạch điện một chiều khi tần số gần bằng 0, thì phản ứng tiến đến vô cực và vì lý do đó, các tụ điện lý tưởng được mô hình hóa thành mạch hở trong các mạch điện một chiều.$Z=R+ \frac{-j}{\omega C}=R-\frac{j}{\omega C}$

Ngoài ra còn có nghịch đảo của trở kháng được gọi là nhận. Về cơ bản, , trong đó là độ dẫn và là sự nhạy cảm.$Y=Z^{-1}=G+jB$$G=\frac{R}{R^2+X^2}$$B=\frac{-X}{R^2+X^2}$

CẬP NHẬT Thật không may, tôi không tiến bộ đến mức tôi không thể cung cấp cho bạn câu trả lời hay cho bản cập nhật. Về cơ bản mỗi phần của mạch đóng vai trò là sự kết hợp của điện trở, cuộn cảm và tụ điện. Có thể tính toán độ tự cảm của một đoạn dây chẳng hạn bằng cách sử dụng định luật Biot-Savart hoặc định luật Gauss .

Điện dung trong số những thứ khác có thể được tính bằng định luật Gauss cho điện trường hoặc định luật Coulomb . Ý tưởng cơ bản là giả sử một số điện tích trên cơ thể và sử dụng một trong hai định luật mà tôi đã đề cập để mô tả một điện trường để có được tiềm năng của cơ thể đối với một điểm ở vô cực. Sau đó điện dung có thể thu được bằng công thức .$Q$$C= \frac{Q}{V}$

Theo tôi biết, ngày nay có các chương trình thiết kế điện tử có khả năng tính toán độ tự cảm và điện dung của dấu vết PCB tự động từ chính bố trí PCB. Các luật tôi cung cấp có tác dụng, nhưng để tính toán độ tự cảm và điện dung của dấu vết trên PCB sẽ khá phức tạp.

CẬP NHẬT 2

Độ phản ứng có thể được đo bằng nhiều loại dụng cụ, tùy thuộc vào các giá trị bạn mong đợi, mức độ chính xác bạn cần và loại nhạc cụ nào dễ sử dụng hơn trên một mạch cụ thể.

Ví dụ, bạn có thể sử dụng đồng hồ vạn năng "đơn giản" để đo điện dung và độ tự cảm của dấu vết. Để có kết quả tốt hơn, có thể sử dụng loại vạn năng đặc biệt gọi là RLCmeter. Nó sẽ hiển thị chính xác điện trở và phản ứng ở một tần số xác định và hầu hết các mô hình tốt hơn sẽ có thể hiển thị điện cảm và điện dung. Điều này rất hữu ích vì trong một số trường hợp, điện trở nối tiếp tương đương, ví dụ, một tụ điện có thể quan trọng và nó không thể đo được bằng một vạn năng đơn giản.

Trong một số trường hợp, ngay cả một máy hiện sóng cũng có thể được sử dụng để xem phản ứng. Phản ứng sẽ ảnh hưởng đến các tín hiệu đi qua dấu vết và các hiệu ứng như vậy có thể được phát hiện bằng máy hiện sóng và sau đó phản ứng có thể được xác định từ các hiệu ứng trên mạch.

Về phần chủ ý, độ tự cảm và điện dung là hiện tượng tự nhiên và không thể tránh khỏi và sẽ luôn xảy ra. Trên một số mạch, nhà thiết kế có thể đặc biệt chú ý đến chúng, bởi vì chúng có thể thay đổi cách truyền tín hiệu qua dấu vết. Điều này đặc biệt phổ biến trong điện tử kỹ thuật số tần số cao hiện đại. Mặt khác, trong một số mạch (ví dụ điện tử kỹ thuật số tần số thấp, hệ thống chỉ có DC, v.v.), nhà thiết kế có thể không cần quan tâm nhiều đến phản ứng và chỉ có thể "để nó xảy ra".