Izraz impedancija obično se koristi ako netko spoji zvučnik ( pojačalo ) za audio sustav to je obično broj ohma, koji se redovito ispisuje pored mnogih ulaza ili izlazne utičnice. Iako se svojstvo impedancije manje razumije, riječ impedancija koristi se u mnogim inženjerskim disciplinama da bi se označila kao protivnik obavljenom poslu. U svakom slučaju, ovaj se članak posebno odnosi na električnu impedanciju, koja opisuje kombinirani učinak otpora (R), induktivne reaktancije (XL) i kapacitivne reaktancije (XC) u krugu izmjenične struje, bilo da se ona javlja u jednoj komponenti ili u cjelini sklop.

Što je električna impedancija?

Električna impedancija (ukratko poznata i kao 'impedancija') dodatak je definiciji otpora na izmjeničnu struju (AC). To znači da impedancija uključuje i otpor (suprotstavljanje električne struje koja uzrokuje toplinu) i reaktansu (mjera takve izmjenične opozicijske struje) - u detalje, oporbu uz električne struje. U istosmjerna struja (DC), električna impedancija jednaka je otporu, samo što ne vrijedi u izmjeničnim krugovima.

Električna impedancija

Impedancija se također može razlikovati od otpora kada istosmjerni krug mijenja protok na jedan ili drugi način - slično kao otvaranje i zatvaranje električne sklopke , kao što se primjećuje na računalima kada otvaraju i zatvaraju prekidače za predstavljanje jedinica i nula (binarni jezik). Suprotno impedanciji je ulaz, koji je mjera dopuštenja struje. Slika s lijeve strane složena je ravnina impedancije, u kojoj je impedancija predstavljena Z, otpor je prikazan kao R, a reaktancija je prikazana s X.

Električna impedancijska tomografija (EIT)

Temeljni princip tomografije s električnom impedancijom (EIT) srodan je tomografiji s električnim otporom (ERT) tako da se uzima i kombinira nekoliko mjerenja na obodu procesne posude ili cijevi kako bi se dobili podaci o električnim svojstvima procesnog volumena.

Električna impedancijska tomografija

Električna impedancijska tomografija (EIT) neinvazivna je medicinska metoda snimanja kod koje je podatak o vodljivosti ili propusnosti dijela tijela slučajan iz mjerenja površinskih elektroda. Električna vodljivost ovisi o sadržaju slobodnih iona i značajno se razlikuje između različitih bioloških tkiva (apsolutni EIT) ili različitih praktičnih stanja jednog i drugih sličnih tkiva ili organa (relativni ili funkcionalni EIT). Većina EIT sustava primjenjuje male nepravilne struje na jednoj frekvenciji, međutim, neki EIT sustavi koriste različite frekvencije kako bi bolje razlikovali uobičajeno i sumnjivo abnormalno tkivo unutar istog organa (multifrekventna EIT ili spektroskopija električne impedancije).

Složena impedancija

Otpor vrijednosti R ima impedansu R ohma, stvaran broj. Idealan induktor ima složenu impedansu od

Z = j2πfL

Gdje je 'f' frekvencija u Hertzu, a L induktivnost u Henriesu. Zamišljeno je jer idealna induktivnost može jednostavno pohraniti i osloboditi električnu energiju. Ne može ga rasipati kao toplinu poput otpornika. Slično tome, idealan kondenzator ima složenu impedansu od

Z = -j / 2πfc

Gdje je 'C' kapacitet farada.

Upotreba složene impedancije

Ponašanjem impedancije izmjeničnog kruga s raznim komponentama brzo postaje neukrotivo ako se za prikaz napona i struje koriste sinusi i kosinusi. Matematička građa koja olakšava upotrebu složenih složenih eksponencijalnih funkcija. Nužni dijelovi strategije su sljedeći

Matematički odnos koji je temelj tehnike

ejωt = cosωt + sinωt

Stvarni dio složene eksponencijalne funkcije može se koristiti za predstavljanje izmjeničnog napona ili struje.

V = Vm COSωt

I = Im COS (ωt-φ)

Impedancija se tada može izraziti kao složeni eksponencijal

Z = Vm / Im e-jØ = R + jX

Impedancija pojedinih elemenata kruga tada se može izraziti kao čisti stvarni ili imaginarni brojevi.

R –j / ωc jωL

Kompleksna impedancija za RL i RC

Korištenje složene impedancije značajna je tehnika za rukovanje višekomponentnim izmjeničnim krugovima. Ako se koristi složena ravnina s otporom duž stvarne osi, tada se reaktancija kondenzatora i prigušnice tretira kao zamišljeni broj. Za serijske kombinacije komponenata kao što su kombinacije RL i RC, vrijednosti komponenata dodaju se kao da su komponente vektora. Sada je prikazan kartezijanski oblik složene impedancije. Mogu se napisati i u polarnom obliku. Impedancije u kombiniranim krugovima poput RLC paralelni krug .

Kompleksna impedancija za RL i RC

Otpor i reaktancija

Otpor je u osnovi trenje protiv gibanja elektrona. Postoji donekle u svim vodičima (osim u superprovodnicima!), A ponajviše u otpornicima. Kada izmjenična struja prolazi kroz otpor, nastaje pad napona koji je u fazi s strujom. Otpor je matematički simboliziran slovom 'R' i mjeri se u jedinici ohma (Ω).

Krug otpora i reaktancije

Reaktancija je u osnovi neaktivna protiv gibanja elektrona. Prisutan je svugdje gdje se električna ili magnetska polja razvijaju proporcionalno primijenjenom naponu ili struji, što odgovara, ali najviše u kondenzatorima i prigušnicama. Kada izmjenična struja prolazi kroz čistu reaktansu, nastaje pad napona - koji je 90 ° izvan faze sa strujom. Reaktancija je matematički simbolizirana slovom 'X' i mjeri se u jedinici ohma (Ω).

Primjene impedancije

Impedancija i otpor imaju primjenu bez obzira smatrate li to ili ne, oboje postoje u vašoj vlastitoj kući. Električnom energijom vaše kuće kontrolira se ploča u kojoj su osigurači. Kada prolazite kroz električni napon, osigurači su tu da prekidaju napajanje tako da se ozljede svedu na najmanju moguću mjeru. Vaši osigurači slični su otpornicima vrlo velikog kapaciteta koji mogu podnijeti udarac. Bez njih bi se električni sustav vaše kuće pržio i morali biste ga nadoknaditi od nule

Ovaj se problem može riješiti zahvaljujući impedanciji i otporu. Druga je situacija u kojoj je impedancija važna u kondenzatorima. U kondenzatorima se impedancija koristi za upravljanje protokom električne energije u pločici. Bez kondenzatora koji kontroliraju i mogu se prilagoditi električni protok, vaša elektronika koja koristi izmjenične struje ili će se spržiti ili poludjeti. Budući da izmjenična struja isporučuje električnu energiju s fluktuirajućim impulsom, moraju postojati vrata koja zadržavaju svu električnu energiju i puštaju je glatko da električni krug nije preopterećen ili preopterećen.

“koji je omjer odbijanja uobičajenog načina rada ”

U ovom smo članku raspravljali o teoriji električnih krugova i konceptima EIT (električna impedancijska tomografija) i njihovim principima rada, složenoj impedanciji, upotrebi složene impedancije, složenoj impedanciji za koncepte RL i RC krugova te reaktanciji i otporu. Napokon primjene električne impedancije. Nadalje, za bilo kakva pitanja u vezi s ovim konceptom ili električni i elektronički projekti , dajte svoje vrijedne prijedloge komentirajući u odjeljku za komentare u nastavku. Evo pitanja za vas, koje su primjene električne impedancije ?

Foto bodovi: