Tento článek bude diskutovat o tom, co je impedanční napětí a jak vypočítat impedanční napětí.
Impedance je efektivní odpor elektrického obvodu nebo součásti elektrického obvodu, jehož odpor se mění s různou frekvencí AC. Impedance může být také způsobena kombinovaným účinkem ohmického odporu a reaktance. A impedance je reprezentována písmenem „Z“.
Co je impedanční napětí elektrického obvodu?
Protože impedance je frekvenčně závislý odpor, lze vztah mezi napěťovým proudem a impedancí definovat Ohmovým zákonem jako
V= IZ
Kde je V pokles napětí přes impedanci, I je proud přes impedanci a Z je impedance, ačkoli V=IZ je skalární rovnice, jak víme, impedance je funkcí frekvence, pak ji lze také definovat jako vw = iw x zw.
Impedanci lze definovat pro jakoukoli dvouportovou pasivní síť, která může obsahovat rezistor, kondenzátor nebo induktor. Když je síť zhuštěna do jednoho komponentu, pokles napětí na tomto komponentu je impedanční napětí.
Impedance rezistoru neobsahuje žádnou imaginární část, protože velikost impedance je R a fázový úhel je nulový pro všechny frekvence. Tam, kde je impedance kondenzátoru frekvenčně závislá, impedance kondenzátoru klesá s rostoucí frekvencí. A impedance induktoru, což je cívka, impedance induktoru je přímo úměrná frekvenci, což znamená, že čím větší je frekvence, tím vyšší je impedance.
Jak vypočítat impedanční napětí ?
Impedanční napětí lze vypočítat pomocí ekvivalentní impedance celého obvodu.
Pokud impedance dvouportové sítě v a série tak se to musí spočítat ekvivalentní impedanci sériové kombinace lze vypočítat jako Z = Z1 + Z2 + Zn… kde se impedance každé součásti sečte, aby se získala ekvivalentní impedance sériového zapojení.
Pokud je impedance dvouportové sítě v paralelní kombinaci je třeba vypočítat a poté najít ekvivalentní impedance paralelní kombinace jako 1/Zeq= 1/Z1+ 1/Z2….+1/Zn
Impedance obvodu může být
Z = R pro obvod, který obsahuje pouze jeden rezistor.
Z = Xc pro obvod, který obsahuje pouze kondenzátor, a Xc je impedance obvodu kondenzátor.
Z = Xl pro obvod, který obsahuje pouze induktor, a Xl je impedance induktoru.
Indukční reaktanci Xl lze definovat jako X_L = i wL
Kapacitní reaktance Xc může být definována jako X_C = 1/2 πL
Obvod, který obsahuje registr a kondenzátor v sérii Z2 = R2 + XL2
Obvod, který obsahuje rezistor a induktor v sérii Z2 = R2 + XL2
Obvod, který obsahuje odporový kondenzátor a induktor v sérii pak Z2 = R2 + XL2
R v AC obvod lze definovat s ohledem na napětí asR = změna napětí/ změna proudu
Po analýze celého obvodu sečtěte navzájem podobné hodnoty reaktance, abyste získali celkovou impedanci obvodu, přičemž vypočítejte celkovou impedanci uvažovanou při návrhu obvodu, například pokud je jeho součást ve vzájemné paralelní nebo sériové kombinaci.
- Pro výpočet celkové impedance, kde jsou induktor a kondenzátor v sérii, pak odečtení velikosti indukční reaktanci a kapacitní reaktance od sebe navzájem.
- Impedance dvousvorkové sítě elektrického obvodu může být komplexní veličina, takže impedance může být reprezentována fázovými a magnitudovými charakteristikami.
- Po výpočtu celkové impedance obvodu pomocí Ohmova zákona lze vypočítat úbytek napětí na impedanci se známým proudem přes impedanci.
- Impedance dvousvorkové sítě elektrického obvodu může být komplexní veličina, takže impedance může být reprezentována fázovými a magnitudovými charakteristikami.
V= IZ
Jak vypočítat impedanci z napětí a proudu ?
Impedanci dvouportové sítě lze vypočítat s různými reprezentacemi parametrů.
Podle parametru Z nebo parametrů impedance otevřeného obvodu může být vstupní a výstupní napětí jakékoli dvouportové sítě reprezentováno jako V1 a V2 které lze vyjádřit pomocí vstupních a výstupních proudů I1 a I2.
[V] = [Z] [I]
Kde [Z] je impedanční matice.
V této metodě celková dvouportová síť je znázorněna obdélníkovým rámečkem a směrem proudů a napětí z každého vstupního nebo výstupního portu sítě.
Získání rovnice z matice:
V1 = Z11 + I1 + Z12 + I2
V2 = Z21 + I1 + Z22 + I2
Nyní předpokládejme, že výstup dvouportu je s otevřeným obvodem s otevřeným obvodem, takže I2 = 0
Takže nyní Z12 = V1/I1
Nyní předpokládejme, že vstup dvouportu je otevřený s otevřeným obvodem, I1 = 0
A nyní Z22 = V22.I2
Z11, Z12, Z22, Z21 se také nazývají parametry impedance nebo parametry otevřeného obvodu dvouportové sítě.
Také čtení:
- Jak hpf ovlivňuje fázovou odezvu
- Jak lpfs ovlivňují fázi signálů
- Kdy byl vynalezen zesilovač
- Proč mají diody pokles napětí v propustném směru
- Proč je jk flip flop důležitý
- Kde v řetězci zpracování signálu může být umístěn lpf, aby se zabránilo aliasingu
- Nevýhody tranzistorové tranzistorové logiky
- Kde by měl být zesilovač umístěn pro optimální výkon
- Kdy nastane kvantizační chyba při převodu signálu
- Lze hpf a lpf zkombinovat do pásmové propusti
Vystudoval jsem obor Aplikovaná elektronika a přístrojové inženýrství. Jsem zvědavý člověk. Mám zájem a odborné znalosti v předmětech, jako jsou převodníky, průmyslové přístroje, elektronika atd. Rád se učím o vědeckých výzkumech a vynálezech a věřím, že mé znalosti v této oblasti přispějí k mému budoucímu úsilí.
