Однофазные цепи переменного тока (страница 2)
12. Конденсатор емкостью С = 8,36 мкФ включен на синусоидальное напряжение U=380 В частотой f=50 Гц.
Определить ток в цепи конденсатора.
Решение:
Емкостное сопротивление
Ток в цепи конденсатора при синусоидальном напряжении 380 В
Для получения больших токов требуются при данной частоте большие значения емкости.
13. При включении конденсатора на синусоидальное напряжение U=220 В частотой f=50 Гц в цепи установился ток I=0,5 А.
Какую емкость имеет конденсатор?
Решение:
На основании закона Ома емкостное сопротивление
Из формулы емкостного сопротивления емкость
Метод определения емкости конденсатора, рассмотренный в данной задаче, является наименее точным, но он прост и не требует больших затрат для применения на практике.
14. При включении разомкнутого на конце кабеля на напряжение U=6600 В частотой f=50 Гц в цепи установился ток I=2 А.
Пренебрегая электрическим сопротивлением кабеля, определить приближенно емкость кабеля на 1 км его длины, если длина кабеля 10 км.
Решение:
Изолированные друг от друга жилы кабеля представляют собой конденсатор. Если пренебречь сопротивлением жил кабеля, то ток холостой работы кабеля, т. е. ток в кабеле, разомкнутом на конце, можно считать чисто емкостным. В этом случае действительно соотношение
где — емкостная проводимость.
Отсюда
При частоте f=50 Гц угловая частота , следовательно,
Емкость кабеля на 1 км его длины
Описанный способ определения емкости кабеля на 1 км его длины является очень приближенным (в нем пренебрегают активным сопротивлением жил кабеля и активной проводимостью утечки от жилы к жиле вследствие несовершенства изоляции; допускается равномерное распределение емкости по длине кабеля).
15. Какая емкость батареи конденсаторов требуется для получения реактивной (емкостной) мощности 152 ВАР при напряжении U=127 В и частоте f=50 Гц.
Решение:
При частоте f=50 Гц угловая частота . Так как ток батареи считается чисто
реактивным (опережающим по фазе напряжение на 1/4 периода), то реактивная мощность равна произведению напряжения и тока:
откуда
Емкостный ток равен произведению напряжения на емкостную проводимость, поэтому
Емкость батареи конденсаторов
Реактивную (емкостную) мощность можно представить в виде , выразив ток через напряжение и емкостную проводимость; отсюда следует, что при данном напряжении и частоте реактивная (емкостная) мощность пропорциональна емкости. Если изоляция пластин батареи конденсаторов допускает повышение напряжения (например, в раз), то реактивная (емкостная) мощность увеличится пропорционально квадрату напряжения (т. е. в 3 раза). Таким образом, в рассматриваемом случае важное значение имеет отношение напряжения от номинального.
16. В катушке (см. задачу 10), включенной на переменное напряжение U=12 В частотой f=50 Гц установился ток 1,2 А.
Определить индуктивность катушки.
Решение:
Отношение переменного напряжения, приложенного к катушке, к току, устанавливающемуся в ней, называется полным сопротивлением z катушки;
В задаче 10 было определено, что активное сопротивление катушки r=2,8 Ом. Сопротивление катушки при перееденном токе больше сопротивления г при постоянном токе вследствие наличия э. д. с. самоиндукции, препятствующей изменению переменного тока. Это равносильно появлению в катушке сопротивления, называемого индуктивным:
где L — индуктивность, Гн
f — частота, Гц.
Связь между полным сопротивлением z, индуктивным сопротивлением и активным сопротивлением r такая же, как между гипотенузой и катетами в прямоугольном треугольнике:
откуда индуктивное сопротивление
Индуктивность катушки
В рассматриваемой катушке ток отстает по фазе от напряжения, причем тангенс угла сдвига фаз . Из таблиц тригонометрических величин .
17. В схеме (рис. 23) вольтметр показывает 123 В, амперметр 3 А и ваттметр 81 Вт, частота сети 50 Гц.
Oпределить параметры катушки.
Решение:
Отношение напряжения к току равно полному сопротивлению катушки:
Ваттметр измеряет активную мощность цепи, которая в данной задаче является потерей мощноста в сопротивлении r, поэтому сопротивление катушки
Полное сопротивление z, активное сопротивление r и индуктивное сопротивление катушки связаны между собой таким же соотношением, как гипотенуза и катеты в прямоугольном треугольнике.
Следовательно,
При частоте f=50 Гц угловая частота
Индуктивное сопротивление равно произведению угловой частоты ω и индуктивности L; следовательно,
Коэффициент мощности катушки . Из таблиц тригонометрических величин .
18. Катушка без стального сердечника включена на постоянное напряжение 2,1 В, ток которой равен 0,3 А. При включении этой же катушки на синусоидальное напряжение частотой 50 Гц с действующим значением 50 В ток имеет действующее значение 2 А.
Определить параметры катушки, активную и полную мощности.
Решение:
Отношение постоянного напряжения к постоянному току в катушке практически равно (если пренебречь увеличением сопротивления из-за вытеснения переменного тока на поверхность провода) активному сопротивлению:
Это один из параметров катушки. Отношение этих же величин при переменном токе в катушке равно полному сопротивлению:
Индуктивное сопротивление:
Индуктивность катушки — второй ее параметр:
Коэффициент мощности катушки:
Из таблиц тригонометрических величин .
Активная мощность
Полная мощность
Коэффициент мощности
В задачах 17 и 18 рассмотрены два различных способа определения параметров катушки.
19. Батарея конденсаторов емкостью С=50 мкФ соединена последовательно с реостатом сопротивлением r=29,1 Ом.
Определить напряжения на батарее конденсаторов и реостате, а также ток в цепи и мощность, если приложенное напряжение U=210 В и частота сети f=50 Гц.
Решение:
Частоте 50 Гц и емкости 50 мкФ соответствует емкостное сопротивление, в 50 раз меньшее, чем емкости в 1 мкФ. Следовательно,
Здесь 3185 Ом — сопротивление конденсатора емкостью 1 мкФ.
По условию, сопротивление реостата r=29,1 Ом. Полное сопротивление цепи связано с активным и емкостным сопротивлениями таким же соотношением, как гипотенуза и катет прямоугольного треугольника:
На основании закона Ома ток в цепи
Напряжение на реостате
Напряжение на батарее конденсаторов
В силу последовательного соединения большее напряжение оказалось на элементе цепи, имеющем большее сопротивление.
Коэффициент мощности
Из таблиц тригонометрических величин угол сдвига фаз .
Активная мощность цепи
Полная мощность цепи равна произведению действующих значений напряжения и тока:
Полная мощность намного больше активной мощности, так как коэффициент мощности мал, т. е. полное сопротивление цепи во много раз превышает активное сопротивление.
20. Электрическую лампу мощностью Р=60 Вт при напряжении необходимо подсоединить к сети с переменным напряжением U=220 В и частотой 50 Гц. Для компенсации части этого напряжения последовательно с лампой включается конденсатор.
Какой емкости необходимо взять конденсатор?
Решение:
Напряжение на лампе будет активной составляющей приложенного напряжения сети, а напряжение на конденсаторе — его реактивной (емкостной) составляющей. Эти напряжения связаны соотношением
Напряжение на конденсаторе
Ток в конденсаторе тот же, что и в лампе, т. е.
На основании закона Ома емкостное сопротивление
Так как при частоте f=50 Гц емкости С=1 мкФ соответствует емкостное сопротивление , то емкость рассматриваемого конденсатора приблизительно равна 8,7 мкФ.
Избыточное напряжение можно было бы скомпенсировать и путем последовательного включения реостата с лампой. Так как реостат, как и электрическая лампа, представляет чисто активное сопротивление, то напряжения на этих элементах цепи совпадают по фазе с общим током, а следовательно, и между собой. В этом случае будет действительно соотношение
где — напряжение на реостате, равное
При токе лампы 0,5 А сопротивление реостата должно составлять
В реостате будет расходоваться энергия, переходящая в тепло, причем потери мощности в реостате
В случае включения емкости «погашение» напряжения происходит без потерь энергии.
21. В случае электрической сварки дугой тонких листов при переменном токе в ней развивается мощность при токе I=20 A. Напряжение источника U=120 В, частота сети f=50 Гц (рис. 24). Чтобы иметь необходимое напряжение на дуге, последовательно с ней включили индуктивную катушку, сопротивление которой r=1 Ом.
Определить индуктивность катушки; сопротивление реостата, который можно было бы включить вместо катушки; к.п.д. схемы при наличии в ней катушки и реостата.
Решение:
Полное сопротивление схемы
Полная мощность на входе схемы
Потери мощности в обмотке катушки
Активная мощность схемы
Коэффициент мощности схемы
Из таблиц тригонометрических величин .
Активное сопротивление схемы
сопротивление дуги
Индуктивное сопротивление цепи представлено индуктивным сопротивлением катушки:
Эту же величину можно определить из треугольника сопротивлении (рис. 25, масштаб )
Искомая индуктивность катушки
Если бы вместо катушки был включен реостат, то сопротивление схемы имело бы ту же величину 6 Ом, но было бы чисто активным:
откуда
Потери мощности в катушке
Потери мощности в реостате
Отсюда ясно, что к. п. д. схемы выше при «погашении» избытка напряжения индуктивной катушкой. Действительно, к. п. д. при наличии катушки
к. п. д. при наличии реостата
Не следует забывать, что «погашение» избытка напряжения катушкой (или конденсатором) ухудшает коэффициент мощности (в данном примере при наличии катушки и при наличии реостата).
22. Последовательно с катушкой, параметры которой и L=15,92 мГн, включен реостат сопротивлением, . Цепь включена на напряжение U=130 В при частоте f=50 Гц.
Определить ток в цепи; напряжение на катушке и реостате; коэффициент мощности цепи и катушки.
Решение:
Индуктивное сопротивление катушки
Полное сопротивление катушки
Активное сопротивление цепи, состоящей из последовательно соединенных катушки и реостата,
Полное сопротивление цепи
На основании закона Ома ток в цепи
Напряжение на катушке
Напряжение на реостате
Арифметическая сумма много больше приложенного напряжения U=130 В. Коэффициент мощности цепи
Коэффициент мощности катушки
Следовательно, реостат увеличивает коэффициент мощности и сопротивление цепи, но уменьшает ток, увеличивает потребление энергии схемой.
Действительно, активная мощность катушки
активная мощность реостата
Так как цепь неразветвленная и ток один, то с него целесообразно начать построение векторной диаграммы (рис. 26).
Напряжение на реостате, представляющем собой чисто активное сопротивление, совпадает по фазе с током; на диаграмме вектор этого напряжения совпадает по направлению с вектором тока. Из конца вектора в сторону опережения вектора тока I, под углом в сторону, противоположную вращению стрелки часов, откладываем вектор напряжения на катушке . Векторы построены так с целью сложения по правилу многоугольника.
23. Неразветвленная цепь составлена из двух катушек: у первой катушки индуктивность и сопротивление , у второй катушки индуктивность и сопротивление .
Определить ток в цепи и напряжения на каждой катушке, а также построить в масштабе векторную диаграмму, если частота f=50 Гц и приложенное напряжение U=12,6 В.
Решение:
Индуктивное сопротивление первой катушки
т. е. оно численно равно активному сопротивлению , что обусловливает отставание тока по фазе от напряжения на 1/8 периода (на 45°).
Действительно, тангенс угла сдвига фаз
Индуктивное сопротивление второй катушки
Так как ее активное сопротивление то тангенс угла сдвига фаз
Построим в масштабе треугольник сопротивлений для рассматриваемой цепи. Для этого зададимся масштабом сопротивлений . Тогда на диаграмме сопротивление 1,57 Ом будет изображено отрезком 15,7 мм, сопротивление 2,7 Ом — отрезком 27 мм и т. д. На рис. 27 отрезок, изображающий активное сопротивление , отложен в горизонтальном направлении, а отрезок, изображающий индуктивное сопротивление , — в вертикальном направлении под прямым углом к .
Полное сопротивление первой катушки является гипотенузой прямоугольного треугольника. Из вершины с этого треугольника в горизонтальном направлении отложен отрезок, изображающий сопротивление , и под прямым углом к нему вверх — отрезок, изображающий сопротивление . Гипотенуза се прямоугольного треугольника означает полное сопротивление второй катушки.
Из рис. 27 видно, что отрезок ае, изображающий полное сопротивление z неразветвленной цепи из двух катушек, не равен сумме отрезков ас и се, т. е. . Чтобы определить полное сопротивление z рассматриваемой цепи, следует сложить отдельно активные (, отрезок аf) и индуктивные (, отрезок ef) сопротивления катушек.
Гипотенуза ае, означающая полное сопротивление z цепи, определяется по теореме Пифагора:
Ток в цепи определяется по закону Ома:
Напряжение на первой катушке
Напряжение на второй катушке
Строим векторную диаграмму (рис. 28), приняв масштабы:
а) для тока ; тогда вектор тока изобразится отрезком длиной 25 мм;
б) для напряжения ; при этом вектор напряжения будет иметь длину 55,2 мм, вектор напряжения — длину 71 мм, а вектор приложенного напряжения — длину 126 мм.
Начало вектора совмещено с концом вектора для возможности сложения векторов напряжений но правилу многоугольника (напряжение, приложенное к неразветвлениой цепи катушек, равно геометрической сумме напряжений отдельных катушек).
Полное сопротивление — цепь — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3
Полное сопротивление — цепь
Cтраница 3
Полное сопротивление цепи источника сигналов запуска влияет на характер применяемых связей цепей запуска. Для запуска по коллектору входное полное сопротивление увеличивается от начального значения в несколько сотен до нескольких тысяч ом. Входное полное сопротивление при запуске по эмиттеру падает от нескольких сотен до 40 — 50 ом, а затем повышается до первоначального значения. При запуске по базе после начального падения входное полное сопротивление остается постоянным на уровне нескольких сотен ом.
[31]
Определить полное сопротивление цепи ( рис. 12.81), если напряжение между точками А и В равно 110 В.
[32]
Определить полные сопротивления цепей 1, 2, 3, 4, 5, если XL — xcrlQ Ом ( рнс.
[33]
Определить полное сопротивление цепи и напряжение на ее зажимах, если цепь состоит из двух параллельных ветвей ( рис. 27, в) со следующими параметрами: i150 Ом; Хц 200 Ом; 2250 Ом, ХА2 100 Ом.
[35]
Определить полное сопротивление цепи ( рис. 7 — 29), для которой г20 Ом, XL 10 Ом, J ( c40 Ом.
[37]
Определить полное сопротивление цепи ( рис. 7 — 29), для которой г 20 Ом, L10 Ом, же — 40 Ом.
[39]
Определить полное сопротивление цепи и напряжение на ее выводах, если цепь состоит из двух параллельных ветвей ( рис. 31, б), элементы которых имеют следующие параметры: г4 150 Ом; XL 200 Ом; г2 250 Ом; XLz 100 Ом.
[40]
Определим сначала полное сопротивление цепи.
[41]
Чему равно полное сопротивление цепи при частоте / 50 гц, в которой активное сопротивление т37 ом соединено с катушкой индуктивностью L0 5 гк.
[42]
Чему равно полное сопротивление цепи, состоящей из последовательно включенных активного и индуктивного, активного и емкостного сопротивлений.
[43]
Чему равно полное сопротивление цепи, состоящей из параллельно включенных катушки индуктивности, емкости и активного сопротивления.
[44]
Чему равно полное сопротивление цепи, состоящей из последовательно включенных катушки индуктивности и емкости.
[45]
Страницы:
1
2
3
4
Онлайн-тесты на oltest.ru: Электротехника и электроника
Онлайн-тестыТестыИнженерные дисциплиныЭлектротехника и электроникавопросы226-240
226. Если цепная схема состоит из четырех одинаковых симметричных четырехполюсников, постоянная передачи которых нагружена на характеристическое сопротивление, напряжение на котором имеет начальную фазу 70˚, начальная фаза входного напряжения равна:
•
227. Если цепь синусоидального тока имеет параметры Е = 200 В, R1 = 8,66 Ом, = 5 Ом, R2 = 10 Ом, = 17,32 Ом, R3 = 1,34 Ом, Хс = 7,32 Ом, то показание амперметра будет равно
• 8 А
228. Если цепь синусоидального тока имеет параметры Е = 200 В, R1 = 8,66 Ом, R2 = 10 Ом, = 17,32 Ом, R3 = 1,34 Ом, = 5 Ом; ХС = 7,32 Ом, то показание вольтметра будет равно
• 58,56 В
229. Зависимость тока от освещенности при заданном напряжении на фоторезисторе называется характеристикой
• люкс-амперной
230. Зависимые начальные условия:
• значения токов и напряжений после коммутации, определяемые через независимые начальные условия
231. Заграждающий фильтр:
• фильтрующая система, у которой полоса пропускания разрезана на две части полосой затухания
232. Задан ток в идеальной индуктивности: i = 4 + 30 sin t + 5 sin3 t. Амплитуда первой гармоники напряжения на этой катушке больше амплитуды третьей гармоники в:
• 2 раза
233. Задана цепь синусоидального тока и ее параметры R = 32 Ом и Х = 24 Ом. Если ток равен i = 4 sin ( t — 120˚), то мгновенное значение приложенного к цепи напряжения равно
• 160 sin ( t — 83˚ )
234. Заданный контур входит в состав сложной цепи. Уравнение по второму закону Кирхгофа для заданного контура записывается так
• E1 — E4 + E3 — E2 = I1R1 — I4R4 — I3R3 + I2R2
235. Задано u = U1 sin t + U3 sin (3 t + j). При изменении фазового угла j от 0 до 90˚ при неизменных параметрах цепи
• ток I останется неизменным
236. Задано полное сопротивление цепи z = 5 Ом при частоте 50 Гц. Полное сопротивление этой же цепи при частоте 150 Гц равно
• 9,85 Ом
237. Закон Ома для магнитной цепи:
•
238. Закон Ома:
•
239. Закон полного тока:
• циркуляция вектора напряжённости магнитного поля вдоль любого произвольного замкнутого контура равна алгебраической сумме макротоков, охваченных этим контуром
240. Затухание контура d равняется:
• U/UL
Полное сопротивление цепи переменного тока при последовательном соединении r, l и c
.
(2.9)
Единицей измерения всех этих сопротивлений
служит ом (Ом).
Индуктивное и емкостное сопротивления
считаются реактивными. Это значит, что
в них, в отличие от активных, не происходит
превращение электрической энергии в
другие виды энергии. Наличие тока в
реактивном элементе объясняется
периодическим обменом энергией между
таким элементом и сетью.
Произведение мгновенных значений тока
и напряжения есть мгновенная мощность
цепи переменного тока и в общем случае,
при синусоидальных токах и напряжениях,
она определяется выражением
,
(2.10)
где | φ | – | угол сдвига фаз между напряжением и |
Формула для мгновенной мощности состоит
из двух составляющих: постоянной, не
зависящей от времени UIcosj,
и переменной, изменяющейся во времени
с двойной частотойUIcos(2wt
–j).
Количество электрической энергии,
превращающейся в потребителе в другой
вид энергии, зависит от средней мощности
Pза период переменного
тока, которая называется активной
мощностью, измеряется в ваттах (Вт) и
может быть определена из выражения
.
(2.11)
Сравнивая выражения (2.10)
и (2.11), можно
отметить, что
постоянная составляющая мгновенной
мощности равна активной мощности цепи.
Измеряется активная мощность с помощью
ваттметров.
Для характеристики скорости обмена
энергией между реактивными элементами
и сетью используется понятие реактивной
мощности, под которой подразумевается
амплитудное значение мгновенной
мощности на этих элементах. Для
определения реактивной мощности можно
использовать следующие выражения:
,
(2.12)
где | U, | – | действующие значения напряжения и |
j | – | угол сдвига фаз между напряжением и | |
xL,xC | – | индуктивное и емкостное сопротивления |
Единицей измерения реактивной мощности
служит вольт-ампер реактивный (вар), а
измеряется эта мощность варметрами.
Полная мощность цепи переменного тока
.
(2.13)
Единицей измерения полной мощности
служит вольт-ампер (ВА).
Некоторые цепи, несмотря на наличие
реактивных элементов, ведут себя по
отношению к источнику питания как чисто
активное сопротивление. Такое явление
в цепи переменного тока называется
резонансом. При резонансе напряжение
и ток, потребляемый такой цепью, совпадают
по фазе, а реактивная мощность всей
цепи равна нулю. Основными видами
резонанса являются резонанс напряжений
при последовательном и резонанс токов
при параллельном соединении элементов
с индуктивностью и емкостью.
При последовательном соединении катушки
индуктивности с индуктивным сопротивлением
xL
и конденсатора с емкостным сопротивлениемxC
резонанс напряжений возникает при
равенстве между собой индуктивного и
емкостного сопротивлений, xL
= xC.
Поэтому при данном резонансе полное
сопротивление последовательной цепи
,
(2.14)
где | r | – | активное сопротивление в рассматриваемой |
Анализируя выражение (2.14), можно отметить,
что полное сопротивление последовательной
цепи при резонансе достигает минимального
значения, а ток максимален. С увеличением
тока повышается напряжение на элементах
цепи и при резонансе оно достигает
максимума. Особенностью рассматриваемого
резонанса является возможность появления
перенапряжений на реактивных элементах
цепи, когда напряжения на катушке
индуктивности и конденсаторе во много
раз превышают напряжение источника
питания. Такой случай возможен при xL
= xC>>r.
При параллельном соединении двух и
более ветвей с различным типом реактивного
сопротивления может возникать резонанс
токов. Условием этого резонанса является
равенство индуктивной и емкостной
проводимостей ветвей, включённых
параллельно, bL
=bC.
Для двух ветвей, включённых параллельно,
полная проводимость
,(2.15)
где | g1,g2 | – | активные проводимости ветвей, |
bL | – | реактивная проводимость ветви с | |
bC | – | реактивная проводимость ветви с |
Реактивная проводимость первой ветви,
в которой эквивалентная реактивность
носит индуктивный характер,
,
(2.16)
где | xL | – | эквивалентное реактивное сопротивление |
r1 | – | эквивалентное активное сопротивление |
Реактивная проводимость второй ветви,
в которой эквивалентная реактивность
носит емкостной характер,
,
(2.17)
где | xС | – | эквивалентное реактивное сопротивление |
r2 | – | эквивалентное активное сопротивление | |
Активные проводимости ветвей:
,
(2.18)
.
(2.19)
В приведённых выше выражениях под
эквивалентным реактивным сопротивлением
ветви подразумевается разность между
индуктивным сопротивлением катушки и
емкостным сопротивлением конденсатора,
которые включены последовательно в
рассматриваемой ветви. Если в ветви
индуктивное сопротивление больше
емкостного, то её эквивалентное
реактивное сопротивление носит
индуктивный характер, в противном
случае характер эквивалентного
реактивного сопротивления меняется
на емкостный.
Эквивалентное активное сопротивление
ветви равно сумме активных сопротивлений
элементов, включённых в неё последовательно.
Для ветвей, в которых включён только
один элемент, эквивалентное сопротивление
равно соответствующему сопротивлению
данного элемента (активному или
реактивному).
При резонансе токов полная проводимость
цепи равна её активной проводимости,
y=g1+g2=g.
Из выражения (2.15) следует, что при
резонансе токов полная проводимость
разветвлённой цепи минимальна и равна
активной проводимости. По этой причине
ток, подходящий к участку, на котором
возник резонанс токов, становится
минимальным. В это же время токи в
параллельных ветвях могут
достигать больших значений и во много
раз превышать ток, подходящий к
разветвлённому участку. Возникает
такой режим, когдаbL
=bC>>g.
Выражение ома для цепи с активным сопротивлением. Активное, реактивное и полное сопротивление цепи
Полное сопротивление, или импеданс, характеризует сопротивление цепи переменному электрическому току. Данная величина измеряется в омах. Для вычисления полного сопротивления цепи необходимо знать значения всех активных сопротивлений (резисторов) и импеданс всех катушек индуктивности и конденсаторов, входящих в данную цепь, причем их величины меняются в зависимости от того, как меняется проходящий через цепь ток. Импеданс можно рассчитать при помощи простой формулы.
Формулы
- Полное сопротивление Z = R или
X L или
X C (если присутствует что-то одно)
- Полное сопротивление (последовательное соединение) Z = √(R 2 + X 2) (если присутствуют R и один тип X)
- Полное сопротивление (последовательное соединение) Z = √(R 2 + (|X L — X C |) 2) (если присутствуют R, X L , X C)
- Полное сопротивление (любое соединение) = R + jX (j – мнимое число √(-1))
- Сопротивление R = I / ΔV
- Индуктивное сопротивление X L = 2πƒL = ωL
- Емкостное сопротивление X C = 1 / 2πƒL = 1 / ωL
Шаги
Часть 1
Вычисление активного и реактивного сопротивлений
Импеданс обозначается символом Z и измеряется в омах (Ом).
Вы можете измерить импеданс электрической цепи или отдельного элемента. Импеданс характеризует сопротивление цепи переменному электрическому току. Есть два типа сопротивления, которые вносят вклад в импеданс:
- Активное сопротивление (R) зависит от материала и формы элемента. Наибольшим активным сопротивлением обладают резисторы, но и другие элементы цепи обладают небольшим активным сопротивлением.
- Реактивное сопротивление (X) зависит от величины электромагнитного поля. Наибольшим реактивным сопротивлением обладают катушки индуктивности и конденсаторы.
Сопротивление – это фундаментальная физическая величина, описываемая законом Ома:
ΔV = I * R. Эта формула позволит вам вычислить любую из трех величин, если вы знаете две другие. Например, чтобы вычислить сопротивление, перепишите формулу так: R = I / ΔV. Вы также можете при помощи мультиметра.
- ΔV – это напряжение (разность потенциалов), измеряемое в вольтах (В).
- I – сила тока, измеряемая в амперах (А).
- R – это сопротивление, измеряемое в омах (Ом).
Реактивное сопротивление имеет место только в цепях переменного тока.
Как и активное сопротивление, реактивное сопротивление измеряется в омах (Ом). Есть два типа реактивного сопротивления:
Вычислите индуктивное сопротивление.
Это сопротивление прямо пропорционально быстроте изменения направления тока, то есть частоты тока. Эта частота обозначается символом ƒ и измеряется в герцах (Гц). Формула для расчета индуктивного сопротивления: X L = 2πƒL
, где L – индуктивность, измеряемая в генри (Гн).
Вычислите емкостное сопротивление.
Это сопротивление обратно пропорционально быстроте изменения направления тока, то есть частоты тока. Формула для вычисления емкостного сопротивления: X C = 1 / 2πƒC
. С – это емкость конденсатора, измеряемая в фарадах (Ф).
- Вы можете .
- Эту формулу можно переписать так: X C = 1 / ωL (объяснения см. выше).
Часть 2
Вычисление полного сопротивления
Если цепь состоит исключительно из резисторов, то импеданс вычисляется следующим образом.
Сначала измерьте сопротивление каждого резистора или посмотрите значения сопротивления на схеме цепи.- Если резисторы соединены последовательно, то полное сопротивление R = R 1 + R 2 + R 3 …
- Если резисторы соединены параллельно, то полное сопротивление R = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3 …
Сложите одинаковые реактивные сопротивления.
Если в цепи присутствуют исключительно катушки индуктивности или исключительно конденсаторы, то полное сопротивление равно сумме реактивных сопротивлений. Вычислите его следующим образом:
Сопротивление, оказываемое проводником проходящему на нему переменному току, называется активным сопротивлением
.
Если какой-либо потребитель не содержит в себе индуктивности и емкости (лампочка накаливания, нагревательный прибор), то он будет являться для переменного тока также активным сопротивлением.
Активное сопротивление зависит от частоты переменного тока, возрастая с ее увеличением.
Однако многие потребители обладают индуктивными и емкостными свойствами при прохождении через них переменного тока. К таким потребителям относятся трансформаторы, дроссели, электромагниты, конденсаторы, различного рода провода и многие другие.
При прохождении через них переменного тока необходимо учитывать не только активное, но и реактивное сопротивление
, обусловленное наличием, в потребителе индуктивных и емкостных свойств его.
Активное сопротивление
определяет действительную часть импеданса:
Где — импеданс, — величина активного сопротивления, — величина реактивного сопротивления, — мнимая единица.
Активное сопротивление — сопротивление электрической цепи или её участка, обусловленное необратимыми превращениями электрической энергии в другие виды энергии(в тепловую энергию)
Реакти́вное сопротивле́ние
— электрическое сопротивление, обусловленное передачей энергии переменным током электрическому или магнитному полю (и обратно).
Величина реактивного сопротивления может быть выражена через величины индуктивного и ёмкостного сопротивлений:
Величина полного реактивного сопротивления
Индуктивное сопротивление
() обусловлено возникновением ЭДС самоиндукции в элементе электрической цепи.
Ёмкостное сопротивление
().
Здесь — циклическая частота
Полное сопротивление
цепи при переменном токе:
z = | √ | r 2 + x 2 | = | √ | r 2 +(x L −x C) 2 |
Билет №12.
1. 1) Согласование генератора с нагрузкой —
обеспечение требуемой величины активного эквивалентного сопротивления нагрузки генераторной лампы, R э, при всех возможных значениях входного сопротивления антенного фидера, которое зависит от его волнового сопротивления и коэффициента бегущей волны (КБВ)
Согласование (в электронике) сводится к правильному выбору сопротивлений генератора (источника), линии передачи и приёмника (нагрузки). Идеального Согласование (в электронике) между линией и нагрузкой можно достичь при равенстве волнового сопротивления линии r полному сопротивлению нагрузки Zh = RH + j ХН, или при RH= r и XH= 0, где RH -активная часть полного сопротивления, XH — его реактивная часть. В этом случае в передающей линии устанавливается режим бегущих волн и характеризующий их коэффициент стоячей волны (КСВ) равен 1. Для линии
с пренебрежимо малыми потерями электрической энергии Согласование и, благодаря ему, максимально эффективная передача энергии из генератора в нагрузку достигаются при условии, что полные сопротивления генератора Zr и нагрузки ZH являются комплексно-сопряжёнными, т. е. Zr = Z*H, или Rr = r = R Н =Xr- XH. В этом случае реактивное сопротивление цепи равно нулю, и соблюдаются условия резонанса, способствующие повышению эффективности работы радиотехнических систем (улучшается использование частотных диапазонов, повышается помехозащищенность, снижаются частотные искажения радиосигналов и т.п.). Оценку качества Согласование (в электронике) производят, измеряя коэффициент отражения и КСВ. Практически Согласование (в электронике) считают оптимальным, если в рабочей полосе частот КСВ не превышает 1,2-1,3 (в измерительных приборах 1,05). В отдельных случаях косвенными показателями Согласование (в электронике) могут служить реакции параметров генератора (частоты, мощности, уровня шумов) на изменение нагрузки, наличие электрических пробоев в линии, разогрев отдельных участков линии.
При таком режиме работы в приёмнике выделяется наибольшая мощность, равная половине мощности источника. В этом случае К.П.Д. =0,5. Такой режим используется в измерительных цепях, устройствах средств связи.
При передаче больших мощностей, например по высоковольтным линиям электропередач, работа в согласованном режиме, как правило, недопустима.
Активное сопротивление
зависит от материала, сечения и температуры. Активное сопротивление обусловливает тепловые потери проводов и кабелей. Определяется материалом токоведущих проводников и площадью их сечения.
Различают сопротивление проводника постоянному току (омическое) и переменному току (активное). Активное сопротивление больше активного (R
а > R
ом) из-за поверхностного эффекта. Переменное магнитное поле внутри проводника вызывает противоэлектродвижущую силу, благодаря которой происходит перераспределение тока по сечению проводника. Ток из центральной его части вытесняется к поверхности. Таким образом, ток в центральной части провода меньше, чем у поверхности, то есть сопротивление провода возрастает по сравнению с омическим. Поверхностный эффект резко проявляется при токах высокой частоты, а также в стальных проводах (из-за высокой магнитной проницаемости стали).
Для ЛЭП, выполненных из цветного металла, поверхностный эффект на промышленных частотах незначителен. Следовательно, R
а ≈ R
ом.
Обычно влиянием колебания температуры на R
а проводника в расчётах пренебрегают. Исключение составляют тепловые расчеты проводников. Пересчет величины сопротивления выполняют по формуле:
где R
20 – активное сопротивление при температуре 20 о;
текущее значение температуры.
Активное сопротивление зависит от материала проводника и сечения:
где ρ
–удельное сопротивление, Ом мм 2 /км;
l
– длина проводника, км;
F
– сечение проводника, мм 2 .
Сопротивление одного километра проводника называют погонным сопротивлением:
где удельная проводимость материала проводника, км См/мм 2 .
Для меди γ Cu =53×10 -3 км См/мм2 , для алюминия γ Al =31.7×10 -3 км См/мм2 .
На практике значение r
0 определяют по соответствующим таблицам, где они указаны для t 0 =20 0 С.
Величина активного сопротивления участка сети рассчитывается:
R
= r
0 ×l
.
Активное сопротивление стальных проводов намного больше омического из-за поверхностного эффекта и наличия дополнительных потерь на гистерезис (перемагничивание) и от вихревых токов в стали:
r
0 = r
0пост + r
0доп,
где r
0пост – омическое сопротивление одного километра провода;
r
0доп – активное сопротивление, которое определяется переменным магнитным полем внутри проводника, r
0доп = r
0поверх.эф + r
0гистер. + r
0вихр.
Изменение активного сопротивления стальных проводников показано на рисунке 4.1.
При малых величинах тока индукция прямо пропорциональна току. Следовательно, r
0 увеличивается. Затем наступает магнитное насыщение: индукция и r
0 практически не изменяются. При дальнейшем увеличении тока r
0 уменьшается из-за снижения магнитной проницаемости стали (m
).
Сопротивление одного и того же проводника для переменного тока будет больше, чем для постоянного.
Это объясняется явлением так называемого поверхностного эффекта, заключающегося в том, что переменный ток вытесняется от центральной части проводника к периферийным слоям. В результате плотность тока во внутренних слоях будет меньше, чем в наружных. Таким образом, при переменном токе сечение проводника используется как бы не полностью. Однако при частоте 50 Гц различие в сопротивлениях постоянному и переменному токам незначительно и практически им можно пренебречь.
Сопротивление проводника постоянному току называют омическим, а переменному току –активным сопротивлением.
Омическое и активное сопротивление зависят от материала (внутренней структуры), геометрических размеров и температуры проводника. Кроме того, в катушках со стальным сердечником на величину активного сопротивления влияют потери в стали (далее для самоподготовки).
К активным сопротивлениям относят электрические лампы накаливания, электрические печи сопротивления, различные нагревательные приборы, реостаты и провода, где электрическая энергия практически почти целиком превращается в тепловую.
Если цепь переменного тока содержит только резистор R лампа накаливания, электронагревательный прибор и т. д.), к которому приложено переменное синусоидальное напряжение и (рис. 1-5, а):
то ток i в цепи будет определяться значением этого сопротивления:
где — амплитуда тока; при этом ток i и напряжение и совпадают по фазе. Обе эти величины, как видно, можно изобразить на временной (рис. 1-5, б) и векторной (1-5, в) диаграммах. Теперь установим, как изменяется мощность в любой момент времени — мгновенная мощность, характеризующая собой скорость преобразования электрической энергии в другие виды энергии в данный момент времени
где IU — произведение действующих значений тока и напряжения.
Из полученного следует, что мощность в течение периода остается положительной и пульсирует с удвоенной частотой. Графически это можно представить так, как показано на рисунке 1-6. В этом случае электрическая энергия превращается необратимо, например, в теплоту независимо от направления тока в цепи.
Кроме мгновенного значения мощности различают еще среднюю мощность за период:
но так как второй интеграл равен нулю, то окончательно имеем:
Средняя за период мощность переменного тока называется активной мощностью, а соответствующее ей сопротивление — активным.
Средняя мощность и активное сопротивление связаны с безвозвратным преобразованием электрической энергии в другие виды энергии. Активное сопротивление электрической цепи не сводится только к
сопротивлению проводников, в которых электрическая энергия превращается в теплоту. Это понятие значительно шире, так как средняя мощность электрической цепи равна сумме мощностей всех видов энергии, полученной из электрической, на всех участках цепи (теплота, механическая и др.).
Из полученных соотношений следует, что
которое является математической записью закона Ома для цепи переменного тока с активным сопротивлением.
Урок на тему «Последовательное и параллельное соединение проводников»
ГУ «Отдел образования Аршалынского района»
ГУ «Вечерняя(сменная) средняя общеобразовательная школа №5 при учреждении ЕЦ 166/5»
Урок
Последовательное и параллельное соединение проводников
8 класс
Провела:
учитель физики Бережная Л.И.
2017 -2018 у. г.
8 класс
Тема урока: Последовательное и параллельное соединение проводников
Цели урока: познакомить учащихся с последовательным и параллельным соединениями
проводников
Образовательные: познакомить с закономерностями, существующими в цепи с последовательным и параллельным соединениями проводников
Развивающие: развитие способности учащихся анализировать, сравнивать, делать выводы;
Воспитательные: умения решать задачи, эстетической культуры, настойчивости в достижении поставленных целей.
Оборудование: ноутбук, проектор, презентация
Методы: беседа, презентация, демонстрация, видео сопровождение, практические.
Тип урока: урок формирования знаний
План урока: I.Организационный момент.
II .Актуализация знаний
III.Объяснение новой темы
IV. Закрепление изученного
V. Контроль полученных знаний
VI .Подведение итогов урока. Рефлексия
VII.Домашнее задание. .
Ход урока
I.Организационный момент.
Определение готовности класса к уроку. Сообщение темы и цели урока
II.Актуализация знаний: Фронтальный опрос
1.Вопросы для учащихся находятся на слайдах презентации:
2.Что называется сопротивлением?
3.В чём причина сопротивления?
4.От каких параметров зависит сопротивление проводника?
5.Сформулируйте закон Ома для участка цепи.
6.Силу тока в цепи увеличили в два раза. Как изменилось сопротивление проводника?
7.Напряжение в цепи уменьшили в два раза. Как изменилось сопротивление проводника?
8.Длину проводника уменьшили в три раза. Как изменилось сопротивление проводника?
9.Проволоку согнули пополам. Как изменилось сопротивление проволоки?
III.Объяснение новой темы
На слайде появляется таблица, учащиеся переносят её в тетрадь.
В ходе объяснения учащиеся заполняют таблицу.
1.Обсуждается последовательное соединение проводников.
Сайд 4- Последовательное соединение – соединение, при котором конец первого проводника соединяют с началом второго, конец второго – с началом третьего и т.д.
Учитель демонстрирует слайд с цепью с последовательно соединёнными лампочками.
Учащиеся делают выводы:
1.сила тока в цепи при последовательном соединении проводников в любых частях цепи одинакова: I = I1 = I2 (Слайд -5)
2.общее напряжение в цепи равно сумме напряжений на каждом участке: U = U1 + U2 (Слайд -6)
Обсуждается вопрос: Чему рано общее сопротивление цепи при последовательном соединении проводников?
С помощью закономерностей и закона Ома для участка цепи выводится формула для общего сопротивления проводников: R = R1 + R2.
Обсуждается вопрос: Как найти сопротивление n последовательно соединённых одинаковых проводников? R = nR1
2.Обсуждается параллельное соединение проводников.
Слайд -5 Параллельное соединение – соединение, при котором начала всех проводников присоединяются к одной точке цепи, а их концы к другой.
Учитель демонстрирует опыты с цепью с параллельно соединёнными лампочками.
Учащиеся делают выводы:
1.cила тока в неразветвлённой цепи равна сумме токов в разветвлениях: I = I1 + I2
2.напряжение на каждом из параллельно соединённых проводников одинаково: U = U1 = U2 (Слайд -6)
Обсуждается вопрос: Чему рано общее сопротивление цепи при параллельном соединении проводников?
С помощью закономерностей и закона Ома для участка цепи выводится формула для общего сопротивления проводников: , .
Обсуждается вопрос: Как найти сопротивление n параллельно соединённых одинаковых проводников? R =
3.Преимущества и недостатки соединений.
Пример последовательного соединения: гирлянда.
Пример параллельного соединения: потребители в жилых помещениях.
4.Преимущества и недостатки соединений:
Последовательное – защита цепей от перегрузок: при увеличении силы тока выходит из строя предохранитель, и цепь автоматически отключается. При выходе из строя одного из элементов соединения отключаются и остальные.
Параллельное – при выходе из строя одного из элементов соединения, остальные действуют. При включении элемента с меньшим возможным напряжением в цепь элемент перегорит.
Учащиеся заполняют таблицу в тетради с помощью слайда презентации.
R=R1+R2
R=nR1
R=
R=
IV. Закрепление изученного
Работа с презентацией. Решение задач на последовательное и параллельное соединения с использованием видио сопровождением.
1.Сколько лампочек сопротивлением 150 Ом нужно взять для елочной гирлянды питаемой напряжением 220 В, если каждая лампочка рассчитана на силу тока 50 мА.
Дано: Решение
I1=50мА=0,05А Номинальное напряжение на лампочке: U=I1 R1
U=220В Закон Ома для участка цепи: I1=
R1=150Ом При последовательном соединении проводников:
N-? U=U1+U2..+UN=NU1
N==
N==
Ответ: 30 лампочек
Работа у доски.
2. Определите показания приборов в цепи при последовательном соединении, сопротивлением резисторов 40 Ом и 20 Ом напряжением 12 В.
Дано: Решение
U=12В при последовательном соединении : I= I1= I2
R1=40 Ом Закон Ома для участка цепи: I1=
R2=20 Ом I= =0,2А
U1-? Напряжение на первом резисторе: U1=I1 R1
I -? U1= 0,2А 40Ом =4,8В
Ответ: U1= 4,8В I=0,2А
3. Найдите сопротивление в электрической цепи при параллельном соединении, если R1=20 Ом, R2=80 Ом, а сопротивление спирали лампы 150 Ом
Дано: Решение: R1=20 Ом = = ⇒ R2=80 Ом =16Ом R3=150 Ом Участок при последовательном соединении R=R1-2+R3 R-? R3=16 Ом +150 Ом =166 Ом
Ответ: 166 Ом
V. Контроль полученных знаний
1.Чему равно полное сопротивление последовательной цепи из резисторов R1 = 200 Ом, R2 = 0,40 кОм, R3 = 500 Ом?
Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) 1100 Ом 2) 700,4 Ом 3) 700 Ом 4) 1,1 мОм
2.Где применяется последовательное соединение проводников?
Укажите истинность или ложность вариантов ответа:
1) на космических станциях 2) ёлочная гирлянда 3)производство 4) квартира
3.Последовательное соединение — это
Укажите истинность или ложность вариантов ответа:
1) такое соединение, при котором проводники имеют по три общие точки.
2) такое соединение, при котором проводники имеют по две общие точки.
3) такое соединение, при котором проводники не имеют общих точек.
4) такое соединение, при котором проводники имеют по одной общей точке.
4.Каково сопротивление участка из двух параллельно соединенных резисторов сопротивлениями R1 = 200 Ом, R2 = 300 Ом?
Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) 120 Ом 2) 500 Ом 3) 100 Ом 4) 0,0083 Ом
5.Где применяется параллельное соединение проводников?
Выберите несколько из 4 вариантов ответа:
1) квартиры 2) елочная гирлянда 3) бытовые помещения 4) промышленность
6.При параллельном соединении сила тока в неразветвлённой части цепи
Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) равна разности сил токов в ветвях. 2) равна отношению сил токов в ветвях.
3) равна силе тока в цепи. 4) равна сумме сил токов в ветвях.
7.Параллельное соединение — это такое соединение, при котором
Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) проводники имеют по три общие точки. 2) проводники не имеют общих точек.
3) проводники имеют по одной общей точки. 4) проводники имеют по две общие точки.
Ответы к тесту:
VI .Подведение итогов урока. Рефлексия
1.Понравился ли тебе урок?
2. Что совсем не понравилось?
3. Что очень понравилось?
4. Какую оценку ты бы поставил себе за работу на уроке?
5. Выскажи мнение об учителе.
VII.Домашнее задание : § 43,44 ,
▶▷▶▷ чему равно общее сопротивление участка цепи изображенного на схеме
▶▷▶▷ чему равно общее сопротивление участка цепи изображенного на схеме
Интерфейс | Русский/Английский |
Тип лицензия | Free |
Кол-во просмотров | 257 |
Кол-во загрузок | 132 раз |
Обновление: | 09-03-2019 |
чему равно общее сопротивление участка цепи изображенного на схеме — Yahoo Search Results Yahoo Web Search Sign in Mail Go to Mail» data-nosubject=»[No Subject]» data-timestamp=’short’ Help Account Info Yahoo Home Settings Home News Mail Finance Tumblr Weather Sports Messenger Settings Want more to discover? Make Yahoo Your Home Page See breaking news more every time you open your browser Add it now No Thanks Yahoo Search query Web Images Video News Local Answers Shopping Recipes Sports Finance Dictionary More Anytime Past day Past week Past month Anytime Get beautiful photos on every new browser window Download Как вычислить общее сопротивление цепи ruwikihowcom/вычислить- общее Cached Как вычислить общее сопротивление цепи цепи равно сумме их на схеме цепи 2 Чему равно общее сопротивление участка, изображенного на znanijacom/task/542625 Cached Чему равно общее сопротивление участка , изображенного на рисунке, если r1 = 60 Ом Ответы@MailRu: Чему равно общее сопротивление участка цепи otvetmailru Наука, Техника, Языки Чему равно общее сопротивление участка цепи , изображенного на рисунке, если r1 = 1 Ом, r2 = 10 Ом, r3 = 10 Ом, r4 = 5 Ом 3 Чему равно общее сопротивление электрической цепи znanijacom/task/628768 Cached Чему равно общее сопротивление электрической цепи , изображенной на схеме (рис 118), если сопротивления лампочек равны r 1 = 8 Ом, r 2 = 8 Ом, r 3 = 3 Ом, r 4 = 3 Ом? Ответы@MailRu: Чему равно общее сопротивление участка цепи otvetmailru Домашние задания Чему равно общее сопротивление участка цепи изображенного на рисунке r1 = 2 Ом r2 = 10 Ом r3 =15 Ом r4 = 1 Ом Smiler Smiler Мастер (1710), закрыт «РЕШУ ЕГЭ»: физика ЕГЭ — 2019: задания, ответы, решения phys-egesdamgiaru/test?theme=242 Cached На сколько изменится сопротивление участка цепи АВ, изображенного на рисунке, если ключ К разомкнуть? Сопротивление каждого резистора равно 4 Ом (Ответ дайте в омах 15 Средний уровень » ГДЗ (решебник) по физике 7-11 классов kupuknet/8-klass/reshebnik-po-fizike-l-a-kirik Чему равно общее сопротивление участка цепи , изображенного на рисунке, если r = 2 Ом, r2 = 10 Ом, r3 = 15 Ом, r4 = 1 Ом? 5 Четыре одинаковых резистора соединены, как показано на рисунке 15 Достаточный уровень » ГДЗ (решебник) по физике 7-11 классов kupuknet/8-klass/reshebnik-po-fizike-l-a-kirik Cached Определите общее сопротивление цепи 3 Чему равно общее сопротивление участка , изображенного на рисунке, если r1 = 60 Ом, r2 = 12 Ом, r3 = 15 Ом, r4 = 3 Ом? 4 Параллельное соединение проводников » ГДЗ по физике 7-11 классов wwwgdz-fizikaru/8class/451-parallelnoe-soedinenie Cached Чему равно общее сопротивление цепи на рисунке 116, если сопротивление каждой электролампочки равно 200 Ом? 1093 На участке цепи параллельно соединены две лампы сопротивлением 20 Ом и 5 Ом Чему равно общее сопротивление участка цепи, изображенного на fizikaneznakaru/answer/1476810_cemu-ravno Cached Чему равно общее сопротивление участка цепи , изображенного на рисунке, если сопротивление каждого из четырех резисторов равно 2 Ом Promotional Results For You Free Download | Mozilla Firefox ® Web Browser wwwmozillaorg Download Firefox — the faster, smarter, easier way to browse the web and all of Yahoo 1 2 3 4 5 Next 2,560 results Settings Help Suggestions Privacy (Updated) Terms (Updated) Advertise About ads About this page Powered by Bing™
- что страницы нет по нашей вине
- что страницы нет по нашей вине
- что страницы нет по нашей вине
что страницы нет по нашей вине
что страницы нет по нашей вине
- r4 = 5 Ом 3 Чему равно общее сопротивление электрической цепи znanijacom/task/628768 Cached Чему равно общее сопротивление электрической цепи
- решения phys-egesdamgiaru/test?theme=242 Cached На сколько изменится сопротивление участка цепи АВ
- изображенного на рисунке
чему равно общее сопротивление участка цепи изображенного на схеме — Поиск в Google Специальные ссылки Перейти к основному контенту Справка по использованию специальных возможностей Оставить отзыв о специальных возможностях Нажмите здесь , если переадресация не будет выполнена в течение нескольких секунд Войти Удалить Пожаловаться на неприемлемые подсказки Режимы поиска Все Картинки Новости Видео Покупки Ещё Карты Книги Авиабилеты Финансы Настройки Настройки поиска Языки (Languages) Включить Безопасный поиск Расширенный поиск Ваши данные в Поиске История Поиск в справке Инструменты Результатов: примерно 438 000 (0,60 сек) Looking for results in English? Change to English Оставить русский Изменить язык Результаты поиска Все результаты Чему равно общее сопротивление участка цепи, изображенного › 5 — 9 классы › Физика Сохраненная копия Похожие Рейтинг: 3 — 2 голоса 22 апр 2014 г — Найди ответ на свой вопрос: Чему равно общее сопротивление участка цепи , изображенного на рисунке, если R1=16 Ом, R2=10 Ом, Чему равно общее сопротивление электрической цепи › 5 — 9 классы › Физика Сохраненная копия Рейтинг: 5 — 1 голос 27 февр 2017 г — Найди ответ на свой вопрос: Чему равно общее сопротивление электрической цепи , изображенной на схеме (рис 118), если Решение 4047 Чему равно общее сопротивление участка цепи self-eduru/oge2019_phis_30php?id=17_12 Сохраненная копия Чему равно общее сопротивление участка цепи , изображённого на рисунке, если R1 = 6 Ом, R2= 2 Ом, R3 = 2 Ом? 1) 10 Ом; 2) 8 Ом; 3) 7 Ом; 4) 5 Ом Ответы@MailRu: Чему равно общее сопротивление участка цепи › Домашние задания › Другие предметы Сохраненная копия Похожие 1 ответ 15 сент 2013 г — R2 b R3 соединены параллельно R23=(R2*R3)/(R2+R3)=(10*15)/(10+15)= 150/25=6 Ом имеем последовательное сопротивление R1 Ответы MailRu: Чему равно общее сопротивление участка 5 июл 2016 г Ответы MailRu: 2Чему равно общее сопротивление участка 4 июл 2015 г Ответы@MailRu: Чему равно общее соротивление участка 2 мар 2012 г Ответы@MailRu: Найдите сопротивление участка цепи 8 мар 2011 г Другие результаты с сайта otvetmailru Чему равно общее сопротивление участка цепи, изображенного › ОГЭ › Физика Сохраненная копия Чему равно общее сопротивление участка цепи , изображенного на рисунке, если R1 = 1 Ом, R2 = 10 Ом, R3 = 10 Ом, R4 = 5 Ом? Вариант 6 1) 9 Ом 15 Средний уровень » ГДЗ (решебник) по физике 7-11 классов kupuknet/8-klass/reshebnik-po-fizike-l-a-kiriki/15-sredniy-uroven/ Сохраненная копия На рисунке изображена схема соединения проводников, где R1 = 2 Ом, R2 = 3 Ом, Чему равно общее сопротивление участка цепи , изображенного на Чему равно общее сопротивление цепи, изображенной на рис 6 Сохраненная копия 1 июн 2014 г — Чему равно общее сопротивление цепи , изображенной на рис 6, если R1 = 16 Ом, R2 = 10 Ом, R3 = 26 Ом, R4 = 48 Ом Чему равно общее сопротивление участка, изображенного на fizikahelpru/93/934/4496html Сохраненная копия Из схемы мы видим, что три сопротивления (R1, R3, R4) включены последовательно, Ответ: общее сопротивление участка цепи равно 10,4 Ом Чему равно общее сопротивление участка цепи, изображенного wwwsolobyru//равно-общее-сопротивление-участка-изображенного-рисунке Сохраненная копия Чему равно общее сопротивление участка цепи , изображенного на рисунке, если R = 2 Ом, R2 = 10 Ом, R3 = 15 Ом, R4 = 1 Ом? Не найдено: схеме Электрические схемы — «РЕШУ ЕГЭ»: физика ЕГЭ — 2019 Сохраненная копия Похожие На сколько изменится сопротивление участка цепи АВ, изображенного на каждого из резисторов равно Чему равно полное сопротивление участка с сопротивлением 3 Ом Чему равно общее сопротивление участка цепи ? Картинки по запросу чему равно общее сопротивление участка цепи изображенного на схеме «id»:»qZB90QPvEmjExM:»,»ml»:»600″:»bh»:90,»bw»:90,»oh»:640,»ou»:» «,»ow»:640,»pt»:»ru-staticz-dnnet/files/d62/7fb674252355e222e5140″,»rh»:»znanijacom»,»rid»:»B-vo1xB65iMYZM»,»rt»:0,»ru»:» «,»sc»:1,»st»:»Школьные Знанияcom»,»th»:90,»tu»:» \u003dtbn:ANd9GcSJlUS6iVB1B3qXLlB7cbV9mZZG43XUe2QVj1fvwTsFipkCM6XZmPfEfec»,»tw»:90 «id»:»Y8OBo93MYx5dsM:»,»ml»:»600″:»bh»:90,»bw»:120,»oh»:222,»ou»:» «,»ow»:476,»pt»:»kupuknet/wp-content/uploads/2018/02/watermarked-5″,»rh»:»kupuknet»,»rid»:»VE6Mgx5jxt4BcM»,»rt»:0,»ru»:» «,»st»:»Kupuknet»,»th»:90,»tu»:» \u003dtbn:ANd9GcQJKao9WRGsoxMglIATXOOKTbO-8XiEUaWiBFrP8cCNcqZKoPRopr40id52″,»tw»:193 «id»:»8q46dMxio3umwM:»,»ml»:»600″:»bh»:90,»bw»:120,»oh»:2448,»ou»:» «,»ow»:3264,»pt»:»ru-staticz-dnnet/files/dfb/4ecf91a86fb96b74b2a5d»,»rh»:»znanijacom»,»rid»:»Fzq3o2tEoQxr0M»,»rt»:0,»ru»:» «,»sc»:1,»st»:»Школьные Знанияcom»,»th»:90,»tu»:» \u003dtbn:ANd9GcR4eBjjpPhrDRH58VD2QHPct_OzXVcu_sB2VVaoHA6cPM3fBBc5BNQDwvw»,»tw»:120 «cb»:3,»id»:»raeg3F0_HelMrM:»,»ml»:»600″:»bh»:90,»bw»:68,»oh»:600,»ou»:» «,»ow»:450,»pt»:»otvetimgsmailru/download/6d472000114c5aa1b0275fe»,»rh»:»otvetmailru»,»rid»:»jebJP65Ny3sg7M»,»rt»:0,»ru»:» «,»st»:»Ответы@MailRu»,»th»:96,»tu»:» \u003dtbn:ANd9GcSAKdqFhx4KZBVsuRqKO0EKcnJQDVaMkOWqjyINxK1h5UjVWf5GLSGKWls»,»tw»:72 «id»:»cGCBz_xU_5LzaM:»,»ml»:»600″:»bh»:90,»bw»:68,»oh»:800,»ou»:» «,»ow»:600,»pt»:»otvetimgsmailru/download/54499354_c5ebc0d7b68720″,»rh»:»otvetmailru»,»rid»:»C6MnvdpGM6_E9M»,»rt»:0,»ru»:» «,»st»:»Ответы@MailRu»,»th»:96,»tu»:» \u003dtbn:ANd9GcTUHAqCueuUYsWl-cLmclzTeM82RpHWu8aV1OT1GslL4aR6Dh3LyQAHnqU»,»tw»:72 «cr»:21,»id»:»rZPnJvMbfq7GAM:»,»ml»:»600″:»bh»:90,»bw»:114,»oh»:201,»ou»:» «,»ow»:600,»pt»:»otvetimgsmailru/download/3c22733c425188c90f06f8f»,»rh»:»otvetmailru»,»rid»:»wbf09cnk8kwP6M»,»rt»:0,»ru»:» «,»st»:»Ответы@MailRu»,»th»:90,»tu»:» \u003dtbn:ANd9GcTyHvVQhqOzSK8JmDS-ZsEQgWwyE_eka-uZL4ASVM4Nggu4hQb7gM3FNvtW»,»tw»:269 Другие картинки по запросу «чему равно общее сопротивление участка цепи изображенного на схеме» Жалоба отправлена Пожаловаться на картинки Благодарим за замечания Пожаловаться на другую картинку Пожаловаться на содержание картинки Отмена Пожаловаться Все результаты 632 — «РЕШУ ОГЭ»: физика ОГЭ — 2019: задания, ответы Сохраненная копия Чему равно общее сопротивление участка цепи , изображённого на рисунке, если R1 = 6 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 2 Ом? 1) 10 Ом 2) 8 Ом 3) 7 Ом 4) 5 Ом Не найдено: схеме [DOC] Постоянный ток выбор ответа Страница из 17 Сколько времени Сохраненная копия Похожие На рисунке приведена схема электрической цепи, собранной учеником для Общее сопротивление участка цепи , изображенного на рисунке, равно [PPT] МОУ Гимназия № 11 Сохраненная копия Определите сопротивление участка АВ, если R = 1 Ом В схеме , изображенной на рисунке , емкость батареи конденсаторов не Чему равно общее сопротивление электрической цепи , если R1 = R2 = 15 Ом, R3 = R4 = 25 Ом? 2 Математика Подготовка к ЕГЭ Решение задач • Просмотр темы alexlarincom › Физика › Подготовка к ЕГЭ по физике › Часть А 22 февр 2017 г — 5 сообщений — 2 автора На участке цепи , изображенном на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно 1 Ом Чему равно полное сопротивление участка при Почему в решении написано, что схема эквивалента одному 10 Параллельноеdocx — Рабочий лист «Параллельное — Знанио Сохраненная копия Чему равно общее сопротивление участка цепи , изображенного на рисунке, если R1 = 10 Ом Начертить схему цепи их параллельного соединения и [PDF] Вычисление сопротивлений — MathUsru mathusru/phys/rpdf Сохраненная копия Похожие Примечание: сопротивление проводника при температуре t равно сторов с одинаковыми сопротивлениями R Найдите общее сопротивление участка AB ( Курчатов , 2015, 8) Найдите сопротивление участка цепи, схема ( Всеросс, 1997, ОЭ, 9) Найдите сопротивление цепи , изображённой на рисунке [PDF] Контрольная работа по физике Закон Ома для участка цепи Сохраненная копия Чему равно общее сопротивление электрической цепи (рис 107), если По схеме , изображенной на рисунке 111, определите общее сопротивление Самостоятельная работа №18 — СтудопедияОрг Сохраненная копия закон Ома для участка цепи и для полной цепи ; R2=3 Ом, r3=5 Ом соединены по схеме , изображенной на рисунке 1 Найдите сопротивление этой цепи 2 Чему равно общее сопротивление участка , изображенного на рисунке 2, Самостоятельная работа по физике «Смешанное соединение Сохраненная копия Похожие 10 апр 2015 г — Чему равно общее сопротивление участка , изображенного на рисунке 2, Вычислите общее сопротивление участка цепи , изображенного на 3 Ом, R4 = 4 Ом соединены по схеме , изображенной на рисунке 4 [DOC] Примеры на расчет сопротиленктрической цепи olimpbspuru/data/olimp/1/51/doc/work_5247_5740_obnvejalkdoc Сохраненная копия Похожие Определить тип соединения проводников для электрических схем рис3, рис 4 Чему равно общее сопротивление электрической цепи (рис Определите общее сопротивление участка цепи , изображенной на рис 47 R1=0,8 [PDF] Расчет электрических цепей — Оренбургский государственный wwwosuru/docs/school/physics/raschet_electrotsepeypdf Сохраненная копия Похожие Расчет электрических цепей : практикум/ МН Перунова; Орен- 6 Мостовая схема 6 Три цилиндрических проводника, изображенные на рисунке, имеют Чему равно общее сопротивление получившегося участка цепи ? Подготовка к ЕГЭ (стр 3 ) | Контент-платформа Pandiaru В цепи, схема которой изображена на рисунке, сопротивление каждого из Общее сопротивление участка цепи , изображенного на рисунке, равно 1) [DOC] Гильманов Румиль Рашитович Разработка урока по физике в 8 Сохраненная копия Похожие Из закона Ома следует, что полное сопротивление цепи равно сумме Пример : R1=5 Ом, R2=3 Ом, R3=6 Ом Найти общее сопротивление ? Через участок цепи течет постоянный ток I=4А Чему равны показания амперметра Чему равно показание амперметра в электрической цепи , схема которой Физика Новый полный справочник для подготовки к ОГЭ Наталия Пурышева — 2018 — Study Aids На рисунке изображена схема элек трической цепи В эту цепь Общее сопротивление участка цепи , изображённого на рисунке, равны Чему равно равно 9 Ом сопротивление Сопротивления каждого резисторов резистора? [DOC] Самостоятельная работа № 25 по теме СОЕДИНЕНИЯ alnadnikucozru/sr27_10doc Сохраненная копия Похожие Чему равно общее сопротивление участка , изображенного на рисунке 2, если R1= 60 Вычислите общее сопротивление участка цепи , изображенного на R3 = 3 Ом, R4 = 4 Ом соединены по схеме , изображенной на рисунке 4 10 кл контрольная работа №5 — Инфоурок › Физика Сохраненная копия Похожие 3 окт 2015 г — На рисунке дана схема соединения шести одинаковых Чему равно общее сопротивление участка цепи , изображенного на рисунке, Средний уровень 272Резисторы, сопротивления которых 30 Ом и Сохраненная копия 25 дек 2014 г — Чему равно общее сопротивление участка цепи , изображенного 3 Ом, R4 = 4 Ом соединены по схеме , изображенной на рисунке 6 Последовательное и параллельное соединение сопротивлений electricalschoolinfo/main/osnovy/443-posledovatelnoe-i-parallelnoehtml Сохраненная копия Похожие Как определить общее сопротивление цепи , если все включенные в нее последовательно всей цепи равно сумме сопротивлений отдельных участков дать приборы, включенные, как показано на схеме , если замкнуть цепь Чему равно общее сопротивление участка цепи ,изображенного Сохраненная копия 1 ответ Ответ на вопрос: Чему равно общее сопротивление участка цепи , изображенного на рисунке,если R1=1 Ом, R2=10 Ом, R3= 10 Ом, R4=5 Ом 1) 9 Ом 2)11 Задачи для самостоятельного решения 9 — Постоянный ток Сохраненная копия Чему равно сопротивление участка цепи , изображенного на рисунке, если ? Ответ: Ом 6 В цепи, схема которой изображена на рисунке, сопротивление каждого резистора 8 Ом Найдите общее сопротивление цепи Ответ: №955 Определите общее сопротивление цепи, изображенной на Сохраненная копия Из симметрии схемы следует, что потенциалы в точках А и В равны Значит, на участке АВ напряжение равно нулю, и ток через сопротивление 2r не 79 Определите общее сопротивление цепи (рис 122, а), если R1 Сохраненная копия Определите общее сопротивление цепи (рис 122, а) для последовательной цепи : Чему будет равно общее сопротивление всех этих частей? 80 [DOC] Каково общее сопротивление цепи, представленной на рисунке? gotovimyrokcom/wp-content/uploads/lessons/задачи%20элтокdocx Сохраненная копия Похожие В цепи, схема которой изображена на рисунке, сопротивление каждого Общее сопротивление участка цепи , изображенного на рисунке, равно Электрические схемы — StudFiles :4/ Сохраненная копия 8 июн 2015 г — Как изменится сопротивление участка цепи АВ, изображенного на Полное сопротивление участка при замкнутом ключе К равно Физика 7-8-9: Книга для учителя Читать бесплатно онлайн в windoweduru/catalog/pdf2txt/095/28095/11317?p_page=13 Сохраненная копия Похожие Б А и задача 58, нарисовать схему электрической цепи , изображенной на на каждом проводнике, равенство общего сопротивления участка цепи из двух Чему равно его общее сопротивление ? б) Определите силу тока в Кирик ЛА ФГОС 8 класс онлайн Самостоятельная работа № 15 ultimateblog777blogspotcom/2017/11/kirik8-fgos-samrab15-dostatochnyjhtml Сохраненная копия Вычислите общее сопротивление участка цепи , изображенного на R2 = 2 Ом, R3 = 3 Ом, R4 = 4 Ом соединены по схеме , изображенной на рисунке Чему равно общее сопротивление участка , изображенного на рисунке, если Параллельное, последовательное соединения резисторов Сила fizmatby/kursy/jelektricheskij_tok/Om/test257 Сохраненная копия Похожие Вопрос 1 Схема параллельного соединения резисторов изображена на рисунке: Вопрос 7 Чему равна электрическая проводимость участка цепи ? Вопрос 8 Определите общее сопротивление участка цепи Задание 14 из ЕГЭ по физике | Закон Кулона, закон Ома — Экзамер Сохраненная копия Ёмкость батареи конденсаторов равна 5,8 мкФ Какова Каждый из резисторов на участке цепи, схема которого изображена на рисунке, имеет Общее сопротивление участка цепи , изображённого на рисунке, 22 Ом Найдите Электрические схемы — Студопедия Сохраненная копия 26 мая 2015 г — Как изменится сопротивление участка цепи АВ, изображенного на рисунке, если ключ К Полное сопротивление участка при замкнутом ключе К равно 1) 2) R Общее сопротивление этого участка цепи равно в схеме изображенной на рисунке сопротивления резисторов r1 1 wwwodocamilloturriniit//v-skheme-izobrazhennoi-na-risunke-soprotivleniia-rezist Сохраненная копия 25 дек 2018 г — в схеме изображенной на рисунке сопротивления резисторов r1 1 равно общее сопротивление участка цепи , изображенного › ОГЭ Физика Сборник заданий Д Широчин , В Пигулевский — 2017 — Education 952 Общее сопротивление участка цепи , состоящего из трех одинаковых сопротивлений 3R каждое, соединенных как показано на схеме , равно 4) 12 Ом 5) 24 Ом изображенной на рисунке r = 72 Ом 956 Найти сопротивление [PDF] Untitled ккстрф//ОП02%20Elektrotehnika%20i%20elektronika%20metodicheskie%20reko Сохраненная копия Как изображают конденсатор на электрических принципиальных схемах ? 23 Чему равно общее сопротивление участка цепи , изображенного на [PDF] Последовательное и параллельное соединение — ГПОУ БМТ wwwpu5belovoru/metkop/trushina010318pdf Сохраненная копия ских навыков определения параметров электрических цепей , В ходе урока обучающиеся собирают электрические цепи , рисуют их схемы , выпол- Чему равно общее сопротивление участка , изображенного на рисунке 2, если Последовательное и параллельное соединения проводников Сохраненная копия Общее сопротивление последовательно соединённых проводников равно сумме их На рисунке изображена схема электрической цепи Чему равно общее сопротивление участка цепи , изображённого на рисунке, если 748 — ФизМат БАНК — Банк задач fizmatbankru/plugphp?e=tasksm=bankoftasksd=74700 Сохраненная копия Похожие На рис дана схема соединения шести одинаковых резисторов по 60 Ом Чему равно общее сопротивление участка цепи , изображенного на рис А 14 Каким будет сопротивление участка цепи (см — MySharedru wwwmysharedru/slide/1155114/ Сохраненная копия Похожие Каким будет сопротивление участка цепи (см рисунок), если ключ К замкнуть выходами схемы U cd после замыкания ключа в любой момент равно нулю перерисовывая схему : R 4 = 0 R 34 = 0 R 12 = R/2 Общее сопротивление Чему равно общее сопротивление участка цепи изображенного на Сохраненная копия 1 ответ 26 апр 2018 г — R23=R2*R3/(R2+R3)=3*6/(3+6)=2 Ом Ro=R1+R4+R23=2+6+2=10 Ом ====== ========= [PDF] Расчёт сопротивления электрической цепи potentialorgru/pub/Phys/WebHome/E-13(1)pdf Сохраненная копия Похожие цепей Задача 1 Определите общее со- противление цепи , схема которой Чему равно общее сопротивление тем «распрямить» её, то участки с па- [DOC] Вариант 2 № 271084 1 Задание 11 К двум заряженным шарикам школа171екатеринбургрф/file/download/2108 Сохраненная копия В электрической цепи, представленной на схеме , сопротивления Чему равно общее сопротивление участка цепи , изображённого на рисунке, еслиR1 Вместе с чему равно общее сопротивление участка цепи изображенного на схеме часто ищут чему равно общее сопротивление участка цепи изображенного на рисунке если r1=2ом r2=2ом чему равно общее сопротивление электрической цепи изображенной на схеме чему равно общее сопротивление участка цепи изображенного на рисунке если r1=2ом r2=2ом r3=4ом чему равно общее сопротивление участка цепи изображенного на рисунке если r1=10 ом определите общее сопротивление электрической цепи рис 119 чему равно общее сопротивление электрической цепи рис 115 вычислите общее сопротивление участка цепи определите общее сопротивление rab электрической цепи Навигация по страницам 1 2 3 4 Следующая Ссылки в нижнем колонтитуле Россия — Подробнее… Справка Отправить отзыв Конфиденциальность Условия Аккаунт Поиск Карты YouTube Play Новости Почта Контакты Диск Календарь Google+ Переводчик Фото Ещё Покупки Документы Blogger Hangouts Google Keep Jamboard Подборки Другие сервисы Google
404 Найти Ошибка 404 Нет такой страницы Если вы считаете, что страницы нет по нашей вине, напишите нам Маркет — смартфоны Huawei Автору — редкие и интересные Недвижимость — выписаться «в никуда» Такси — поможем вызвать машину Работа — бригадир Видео — лучшие футбольные голы Картинки — пушистые кошки Компания About © Яндекс «static»:»22036″
Определение импеданса по Merriam-Webster
впечатление
| \ im-ˈpē-dᵊn (t) s
\
а
: кажущееся сопротивление в электрической цепи протеканию переменного тока, которое аналогично фактическому электрическому сопротивлению постоянному току и представляет собой отношение эффективной электродвижущей силы к действующему току.
б
: отношение давления к объему смещения на данной поверхности в среде, передающей звук.
В чем разница между сопротивлением и импедансом?
Спросил:
Венудхар
Ответ
Сопротивление — это понятие, используемое для постоянного тока (постоянного тока), тогда как импеданс — это эквивалент переменного тока (переменного тока).
Сопротивление возникает из-за того, что электроны в проводнике сталкиваются с ионной решеткой проводника, что означает, что электрическая энергия преобразуется в тепло. Различные материалы имеют разное удельное сопротивление (свойство, определяющее, насколько резистивным будет материал заданных размеров).
Однако, рассматривая переменный ток, вы должны помнить, что он колеблется как синусоида, поэтому знак всегда меняется. Это означает, что необходимо учитывать другие эффекты, а именно индуктивность и емкость.
Индуктивность наиболее очевидна в витой проволоке. Когда через провод течет ток, вокруг него создается круговое магнитное поле. Если вы скручиваете провод в соленоид, поля вокруг провода суммируются, и вы получаете магнитное поле, похожее на магнитное поле стержневого магнита снаружи, но вы получаете однородное магнитное поле внутри. С переменным током, поскольку знак всегда меняется, направление поля в проводах всегда меняется — поэтому магнитное поле соленоида также постоянно меняется.Теперь, когда силовые линии пересекают проводник, создается ЭДС таким образом, чтобы уменьшить создавшие ее эффекты (это комбинация законов Ленца и Фарадея, которые математически утверждают, что E = N * d (thi) / dt, где thi магнитный поток). Это означает, что при протекании переменного тока через проводник индуцируется небольшая обратная ЭДС или обратный ток, уменьшая общий ток.
Емкость — это свойство, лучше всего иллюстрируемое двумя металлическими пластинами, разделенными изолятором (который мы называем конденсатором).Когда ток течет, электроны накапливаются на отрицательной пластине. Электрическое поле распространяется и отталкивает электроны на противоположной пластине, делая ее положительно заряженной. Из-за накопления электронов на отрицательной пластине входящие электроны также отталкиваются, поэтому общий ток в конечном итоге падает до нуля в результате экспоненциального затухания. Емкость определяется как заряд, накопленный / перемещаемый через конденсатор, деленный на разность потенциалов на нем, а также может быть рассчитан по размеру пластин и примитивности изолятора.
Итак, просто сопротивление и импеданс имеют разное фундаментальное происхождение, даже если расчет их значений одинаков:
R = V / I
Ответил:
Мартин Арчер, студент-физик, Имперский колледж Лондона, Великобритания
Импеданс — это более общий термин для обозначения сопротивления, который также включает реактивное сопротивление.
Другими словами, сопротивление — это противодействие постоянному электрическому току. Чистое сопротивление не изменяется с частотой, и обычно единственное сопротивление рассматривается только при постоянном токе (постоянный ток — не меняется) электричестве.
Реактивное сопротивление, однако, является мерой сопротивления электричеству переменного тока из-за емкости или индуктивности. Это противодействие меняется с частотой. Например, конденсатор пропускает постоянный ток только короткое время, пока он не зарядится; в этот момент ток перестанет течь, и он будет выглядеть как открытое. Однако, если на этот конденсатор подается очень высокая частота (сигнал с напряжением, которое очень быстро меняется взад и вперед), конденсатор будет выглядеть как короткое замыкание.Конденсатор имеет реактивное сопротивление, обратно пропорциональное частоте. Катушка индуктивности имеет реактивное сопротивление, которое прямо пропорционально частоте — постоянный ток легко протекает, в то время как высокочастотный переменный ток прекращается.
Импеданс — это суммарный вклад как сопротивления, так и реактивного сопротивления. Это важно для анализа и проектирования переменного тока. При постоянном токе реактивные элементы могут быть заменены их стационарной моделью (конденсатор -> разомкнут, индуктор -> короткое замыкание) и может быть учтено сопротивление. (это неверно для анализа переходных процессов)
Важно отметить, что хотя энергия поступает в оба, она «сгорает» только из-за сопротивления.Мощность должна быть выражена в виде активной и реактивной мощности. Резистивная мощность фактически сжигает энергию в тепло, в то время как реактивная мощность просто накапливает энергию в E-полях и B-полях.
Часто вы слышите об «импедансе» линий передачи, таких как кабели, которые проходят между компонентами вашей стереосистемы, и об импедансе таких вещей, как динамики. Вы также услышите, что важно совместить их, иначе вы получите отражение.
Это гораздо более сложный предмет, который несколько ответов прокомментировали в недавних вопросах о свете и его скорости.
Однако я хочу упомянуть, что когда вы слышите об импедансе линии передачи, такой как кабель динамика, антенна, коаксиальный кабель или что-то еще, это не означает энергию, которая «сжигается» в кабеле. Это связано с тем, как энергия сохраняется в кабеле при распространении по нему. Кабель не нагревается (ну, на самом деле это так, но для простоты предполагается случай без потерь) нагревается по мере прохождения сигнала по нему. Неправильно думать о 75-омном кабеле как о 75-омном резисторе.«Эти 75 Ом — это чисто реактивное сопротивление (в идеале, хотя в реальных кабелях действительно есть затухание).
Обратите внимание, что импеданс и реактивное сопротивление даны в единицах «Ом», как и сопротивление. Емкость измеряется в Фарадах, а индуктивность — в Генри, и они относятся к импедансу, но не являются мерой импеданса. Как я уже сказал, импеданс конденсатора обратно пропорционален его емкости, а импеданс катушки индуктивности прямо пропорционален его индуктивности.
Это может показаться немного абстрактным.Импеданс на самом деле представляет собой абстракцию гораздо более сложных вещей (таких как постоянные времени и время нарастания), которые инженеры-электрики должны постоянно учитывать. Идея «импеданса» позволяет объединить многие из этих вещей в одну тему, чтобы их было легче передать.
Короткий ответ — импеданс включает реактивное сопротивление, а реактивное сопротивление включает эффекты, которые зависят от частоты из-за индуктивности и емкости.
Ответил:
Тед Павлик, студент-электротехник, Ohio St.
Обзор R, X и Z (сопротивление, реактивное сопротивление и импеданс) | Реактивное сопротивление и импеданс — R, L и C
Прежде чем мы начнем исследовать влияние резисторов, катушек индуктивности и конденсаторов, соединенных вместе в одних и тех же цепях переменного тока, давайте кратко рассмотрим некоторые основные термины и факты.
Сопротивление
Это по сути трение против потока тока. В той или иной степени он присутствует во всех проводниках (кроме проводников super !), Особенно в резисторах.Когда переменный ток проходит через сопротивление, возникает падение напряжения, синфазное с током. Сопротивление математически обозначается буквой «R» и измеряется в омах (Ом).
Реактивное сопротивление
Это, по сути, инерция против тока. Он присутствует везде, где электрические или магнитные поля развиваются пропорционально приложенному напряжению или току, соответственно; но особенно в конденсаторах и катушках индуктивности.
Когда переменный ток проходит через чисто реактивное сопротивление, возникает падение напряжения, которое на 90 ° не совпадает по фазе с током.Реактивное сопротивление математически обозначается буквой «X» и измеряется в омах (Ом).
Импеданс
Это исчерпывающее выражение любых форм противодействия протеканию тока, включая как сопротивление, так и реактивное сопротивление. Он присутствует во всех схемах и во всех компонентах.
Когда переменный ток проходит через полное сопротивление, возникает падение напряжения, которое не совпадает по фазе с током где-то между 0 ° и 90 °. Импеданс математически обозначается буквой «Z» и измеряется в единицах Ом (Ом) в сложной форме.
Идеальные резисторы обладают сопротивлением, но не реактивным сопротивлением. Идеальные катушки индуктивности и идеальные конденсаторы обладают реактивным сопротивлением, но не имеют сопротивления. Все компоненты обладают импедансом, и из-за этого универсального качества имеет смысл перевести все значения компонентов (сопротивление, индуктивность, емкость) в общие термины импеданса в качестве первого шага при анализе цепи переменного тока.
Идеальный резистор, индуктор и конденсатор.
Фазовый угол импеданса для любого компонента — это фазовый сдвиг между напряжением на этом компоненте и током через этот компонент.
Для идеального резистора падение напряжения и ток равны всегда в фазе друг с другом, поэтому угол импеданса резистора считается равным 0 °. Для идеального индуктора падение напряжения всегда опережает ток на 90 °, поэтому фазовый угол импеданса индуктора равен + 90 °.
Для идеального конденсатора падение напряжения всегда отстает от тока на 90 °, поэтому считается, что фазовый угол импеданса конденсатора составляет -90 °.
Полное сопротивление переменного тока ведет себя аналогично сопротивлению в цепях постоянного тока: они добавляются последовательно и уменьшаются параллельно.Пересмотренная версия закона Ома, основанная на импедансе, а не на сопротивлении, выглядит так:
СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:
Разница между сопротивлением и импедансом (со сравнительной таблицей)
Разница между сопротивлением и Импеданс объясняется ниже с учетом различных факторов, таких как основное определение сопротивления и импеданса, тип схемы, в которой они работают, элементы, от которых они зависят, их символическое представление, реальное и мнимое. чисел, влияние частоты на них, фазовый угол, рассеиваемая мощность и запасенная энергия.
Разница между сопротивлением и импедансом приведена ниже в табличной форме .
ОСНОВАНИЕ | СОПРОТИВЛЕНИЕ | ИМПЕДАНС |
---|---|---|
Определение | Противодействие протеканию тока в электрической цепи известно как сопротивление. | Сопротивление протеканию тока в цепи переменного тока из-за сопротивления, емкости и индуктивности известно как импеданс. |
Цепь | Сопротивление возникает как в цепи переменного, так и постоянного тока. | Импеданс возникает только в цепи переменного тока. |
Элементы | Вклад резистивного элемента в схему. | Это вклад как сопротивления, так и реактивного сопротивления. |
Символ | Обозначается R | Обозначается Z |
Действительное и мнимое значение | Сопротивление — это простое значение, состоящее только из действительных чисел.Например: 3,4 Ом, 6,2 Ом и т. Д. | Импеданс — это комплексное значение, состоящее из действительных и мнимых значений. Например: R + ij |
Частота | Сопротивление в цепи постоянно и не меняется в зависимости от частоты переменного или постоянного тока. | Импеданс зависит от частоты переменного тока. |
Фазовый угол | У сопротивления нет фазового угла. | Импеданс имеет величину и фазовый угол. |
Рассеиваемая мощность и запасенная энергия | Представляет собой рассеиваемую мощность в любом материале, только если он находится в электромагнитном поле. | Если держать в электромагнитном поле, он представляет собой как рассеиваемую мощность, так и запасенную энергию. |
Сопротивление просто определяется как сопротивление протеканию электрического тока в цепи.
Импеданс — это противодействие прохождению переменного тока из-за любых трех компонентов: резистивных, индуктивных или емкостных. Это комбинация сопротивления и реактивного сопротивления в цепи.
Ключевые различия между сопротивлением и импедансом
- Противодействие протеканию тока в электрической цепи, будь то переменный или постоянный ток, известно как сопротивление.Противодействие протеканию тока в цепи переменного тока из-за сопротивления, емкости и индуктивности известно как импеданс.
- Сопротивление возникает как в цепи переменного тока, так и в цепи постоянного тока, тогда как полное сопротивление имеет место только в цепи переменного тока.
- Сопротивление — это вклад резистивного элемента в цепи, тогда как вклад как сопротивления, так и реактивного сопротивления формирует импеданс.
- Сопротивление обозначается (R), а полное сопротивление — (Z).
- Сопротивление — это простое значение, состоящее только из действительных чисел.Пример: 3,4 Ом, 6,2 Ом и т. Д. Импеданс состоит из действительных и мнимых чисел. Пример: R + ij, где R — действительное число, а ij — мнимая часть.
- Сопротивление цепи не меняется в зависимости от частоты переменного или постоянного тока, тогда как полное сопротивление изменяется с изменением частоты.
- Импеданс имеет как величину, так и фазовый угол, тогда как сопротивление не имеет фазового угла.
- Сопротивление в электромагнитном поле представляет собой рассеивание мощности в любом материале.Точно так же, если импеданс подвергается воздействию магнитного поля, он представляет собой как рассеивание мощности, так и накопление энергии.
Таким образом, сопротивление и импеданс — это две совершенно разные терминологии.
Разница между сопротивлением и импедансом
Сопротивление в зависимости от импеданса. Основное различие между сопротивлением и импедансом заключается в их поведении по отношению к переменному и постоянному току. В то время как сопротивление контролирует поток переменного и постоянного тока, импеданс просто определяет альтернативный ток.Это означает, что импеданс используется только в системах переменного тока и не используется в диаграммах постоянного тока. Еще одно существенное различие для определения зависимости сопротивления от импеданса состоит в том, что импеданс можно комбинировать с индуктивным реактивным сопротивлением, сопротивлением или емкостным реактивным сопротивлением. В то время как сопротивление означает только сопротивление инструмента. Мы должны знать их применение в цепях переменного и постоянного тока, прежде чем разбираться в зависимости сопротивления от импеданса. Следует учитывать, что оба метода расчета стоимости одинаковы с уравнением R = V / I (закон Ома).
Введение в разницу между сопротивлением и импедансом
Знание различий между сопротивлением и импедансом требует рассмотрения нескольких факторов, таких как их фундаментальное объяснение, действительные и мнимые числа, форма систем, в которых они могут применяться, их символическое представление, другие элементы, от которых они зависят, влияние частоты. от них потребляемая мощность, фазовый сдвиг и экономия энергии.
Разница между сопротивлением и импедансом (Ссылка: byjus.com )
Сопротивление вводится на основе движения электрона в проводнике, вызываемого ионной решеткой материала, которая обеспечивает преобразование электрической энергии в тепло. Следует учитывать, что электрическое сопротивление — это форма, противоположная установившемуся току. Полное сопротивление зависит от частоты, если оно находится в системе постоянного тока.
Импеданс — это определение характера электрических цепей переменного тока, которое формируется на основе емкости и индуктивности.Это значение также изменяется в зависимости от частоты. Импеданс и реактивное сопротивление обычно представлены как одни и те же инструменты и используются как взаимозаменяемые. Важно отметить, что реактивное сопротивление — это сопротивление, зависящее от схемы переменного тока конденсаторами и катушками индуктивности, в то время как импеданс — это значение, которое оценивается как сумма реактивного сопротивления и сопротивления. На следующем рисунке дан трнгл импеданса, который схематически определяет зависимость сопротивления от импеданса. Посетите здесь, чтобы узнать больше о различиях между сопротивлением и импедансом.
Треугольник импеданса для определения зависимости сопротивления от импеданса (Ссылка: Engineer-educators.com )
Поскольку мы знаем, как предоставить ток или напряжение в качестве вектора, мы можем обеспечить это соотношение при настройке на основные пассивные участки цепи, такие как сопротивление при подключении к однофазному источнику переменного тока.
Любой полный прибор главной цепи, такой как резистор, может быть представлен математически на основе его тока и напряжения, а в инструкциях к резисторам мы можем видеть, что напряжение внутри чисто омического резистора напрямую связано с протекающим через него током как объясняется законом Ома.
Сопротивление при синусоидальном питании
Когда переключатель находится в выключенном состоянии, на резистор (R) подается переменное напряжение (В). Это напряжение может заставить ток двигаться. Этот ток будет увеличиваться и уменьшаться по мере того, как основное напряжение растет и падает с синусоидальной формой. Напряжение и ток достигнут своего пикового значения или максимума, потому что нагрузка представляет собой сопротивление, и вернутся к нулевому значению в одно и то же время, то есть они улучшаются и уменьшаются одновременно и вводятся как «синфазные».Рассмотрим схему ниже.
Сопротивление переменного тока с синусоидальным питанием (Ссылка: electronics-tutorials.ws )
Затем электрический ток, который движется внутри сопротивления переменного тока, изменяется в синусоидальном формате со временем и представлен частотным уравнением I (t), где I — максимальное значение тока, а θ — коэффициент фазового угла. Мы также можем представить это для любого специального тока, который является током, протекающим внутри резистора. Итак, пиковое напряжение или максимум на выводах R можно получить по закону Ома как:
В (t) = R.I (t) = R. {I} _ {m} .sin (\ omega t + \ theta)
и полученное количество тока i можно вычислить:
{i} _ {R (t)} = {I} _ {R (max)} .sin (\ omega t)
Таким образом, для конкретной резистивной системы переменный ток в резисторе изменяется в зависимости от используемого напряжения через него в соответствии с синусоидальным форматом. Поскольку основная частота равна как току, так и напряжению, их векторы также будут иметь одинаковые значения.
Другими словами, нет сдвига фаз между напряжением и током при приложении сопротивления переменного тока. Таким образом, ток может получить минимальную, максимальную и нулевую величину всякий раз, когда напряжение достигает минимального, максимального и нулевого значений на своей синусоидальной диаграмме.
Синусоидальные формы сигналов для сопротивления переменному току
Это «синфазное» влияние также может быть вызвано условием вектора. Сопротивление — это реальная величина в сложной области, означающая, что не существует мнимой величины.Таким образом, поскольку ток и напряжение находятся в одной фазе друг с другом, между ними не будет сдвига фаз (θ = 0).
Синусоидальные формы сигналов для сопротивления переменному току (Ссылка: electronics-tutorials.ws )
Итак, векторы каждого значения представлены в режиме с наложением и показаны на той же базовой оси. Режим преобразования из синусоидальной области времени по сравнению с форматом вектора может быть получен в следующем разделе.
Фазорная диаграмма сопротивления переменному току
Phasor Diagram for AC Resistance (Ссылка: electronics-tutorials.WS )
Поскольку вектор обеспечивает среднеквадратичную величину величин тока и напряжения, отличную от вектора, который представляет максимальные или пиковые значения, при разделении пикового количества временных членов выше на √2 основное уравнение вектора тока-напряжения вводится как среднеквадратичное значение. Отношение.
I = \ frac {{I} _ {m}} {\ sqrt {2}} <\ theta
V = \ frac {R. {I} _ {m}} {\ sqrt {2}} <\ theta
R = \ frac {V} {I} = \ frac {(R.{I} _ {m}) / \ sqrt {2} <\ theta} {{(I} _ {m}) / \ sqrt {2} <\ theta}
И соотношение фаз можно получить следующим образом:
В = R. {I} _ {среднеквадратичное значение} <\ theta
I = {I} _ {rms} <\ theta
В <{\ theta} _ {v} = {I} <{\ theta} _ {i}
{\ theta} _ {v} = {\ theta} _ {i} (синфазно)
Это означает, что фиксированное сопротивление в системе переменного тока генерирует уравнение между векторами тока и напряжения тем же способом, что и диаграмма тока и напряжения тех же резисторов в системе постоянного тока.Хотя на диаграмме постоянного тока это уравнение обычно называется сопротивлением, как это вводится законом Ома, в синусоидальной форме диаграммы переменного тока это соотношение тока и напряжения теперь вводится как импеданс.
Что такое импеданс?
Как для переменного, так и для постоянного тока эта диаграмма V-I обычно линейна при фиксированном сопротивлении. Таким образом, при применении резисторов в системах переменного тока символ сопротивления с Z обычно используется для обозначения его сопротивления. В результате мы можем правильно объяснить, что сопротивление постоянному току равно сопротивлению переменного тока для резистора или Z = R.
Вектор импеданса обозначается буквой (Z) для системы переменного тока с единицей измерения Ом (Ом), такой же, как для цепей постоянного тока. Итак, импеданс можно оценить как:
Z = \ frac {V} {I} \ Omega ‘s
Импеданс также может быть представлен комплексным значением, поскольку он основан на частоте системы ω при использовании определенных инструментов. Но в форме постоянной резистивной системы этот компонент всегда равен нулю, и окончательная формула импеданса в этой конкретной цепи будет:
Z = R + j0 = \ quad R \ Omega
Поскольку фазовый сдвиг между током и напряжением в полностью резистивной системе переменного тока равен нулю, коэффициент мощности также должен быть равен нулю.{2}} {R} \ quad Вт
, которые соответствуют закону Ома для систем постоянного тока. Таким образом, эффективная энергия, используемая сопротивлением переменного тока, такая же, как мощность, используемая конкретным резистором в системе постоянного тока.
Многие системы переменного тока, включая нагревательные цепи и лампы, имеют только фиксированное омическое сопротивление. В этих схемах мы можем использовать как закон Кирхгофа, закон Ома, так и простые уравнения схемы для оценки и определения тока, напряжения, импеданса и энергии, как в анализе систем постоянного тока.При работе с такими методами обычно используются среднеквадратичные значения.
Суммарный импеданс
В конкретном сопротивлении в цепи переменного тока напряжение и ток являются «синфазными», поскольку в системе отсутствует фазовый сдвиг. Ток внутри сопротивления напрямую связан с напряжением в нем с линейной зависимостью в системе переменного тока, которую можно ввести как импеданс.
Импеданс, обозначаемый знаком Z в фиксированном сопротивлении, представляет собой комплексное число, включающее действительное сечение, которое представляет собой практическое значение сопротивления (R), и мнимое нулевое сечение (j0).Следовательно, закон Ома может применяться в системах, имеющих сопротивление переменному току, для оценки этих токов и напряжений.
Теперь мы можем рассмотреть две схемы, чтобы лучше понять зависимость сопротивления от импеданса.
В цепи (1) только одна часть сопротивления (R) подключена к источнику переменного тока. Это сопротивление — вся дополнительная часть схемы. Значение инструмента, который контролирует поток тока в системе переменного тока, обычно называется импедансом. Итак, импеданс этой цепи можно представить как Z = R, а мнимое значение этого элемента равно нулю.
В цепи (2) приборы контроля тока — это L, R и C, и, следовательно, их соединение, все вместе, можно рассматривать как полное сопротивление. Величину импеданса можно рассчитать по формуле Z = R + j (ωL-1 / ωC), где (-j / ωC) и jωL — емкостное и индуктивное реактивное сопротивление соответственно. Поскольку ω равно 2πf, значение импеданса зависит от частоты источника питания.
Ключевые различия в понимании зависимости сопротивления от импеданса
Ключевые различия между сопротивлением и импедансом кратко объясняются ниже и со сравнительной таблицей:
Сопротивление используется в электрической схеме для управления протеканием тока.Этот ток может быть переменным или постоянным. Независимо от формы тока сопротивление определяет протекание тока.
Импеданс — это общий термин для комбинации индуктивного реактивного сопротивления, сопротивления или емкостного типа реактивного сопротивления. Это означает комплекс сопротивления и различные типы реактивного сопротивления в разных формах и форматах.
Сопротивление используется как в системах постоянного, так и переменного тока, в то время как полное сопротивление используется только в цепи переменного тока.
Сопротивление определяется как (R) на диаграммах и уравнениях, а полное сопротивление представлено как (Z).
Сопротивление — это конкретное значение, включающее только действительные числа. Например, 5 Ом, 10 Ом и т. Д. Но импеданс включает как мнимые, так и действительные числа. Например: 5R + 10ij, где 10R — действительное значение, а 10ij — мнимое сечение.
Более одного сопротивления добавляются просто в математическом формате. Это означает, что если три сопротивления равны R 1 , R 2 и R 3 , то общая сумма будет ( 1 + R 2 + R 3 ).С другой стороны, мы не можем сложить два или более импеданса этим методом. Их нужно добавлять векторно.
Значение сопротивления системы не изменяется в зависимости от частоты постоянного или переменного тока, в то время как полное сопротивление изменяется с изменением частоты.
Импедансы включают как фазовый угол, так и величину, в то время как сопротивление не имеет фазового сдвига в своей структуре.
Если сопротивления находились в электромагнитном поле, они показывают рассеивание мощности в любом веществе.Точно так же, если полное сопротивление подвергается воздействию электромагнитной системы, оно представляет как накопление энергии, так и рассеивание мощности.
Активная мощность используется сопротивлением. В импедансе активная мощность используется резистивной секцией, а пассивная мощность — индуктивной секцией.
На следующем рисунке показана сравнительная таблица в кратком формате, чтобы лучше понять предмет сопротивления и импеданса.
Сравнительная таблица (Ссылка: circuitglobe.com )
Электрический импеданс и его применение
Термин импеданс обычно используется, если кто-то подключает громкоговоритель (усилитель) к аудиосистеме; Обычно это количество Ом, которое регулярно выводится рядом со многими входами или выходным разъемом.Хотя свойство импеданса менее изучено, слово «импеданс» используется во многих инженерных дисциплинах для обозначения противодействия выполненной работе. В любом случае, эта статья относится, в частности, к электрическому импедансу, который описывает комбинированный эффект сопротивления (R), индуктивного реактивного сопротивления (XL) и емкостного реактивного сопротивления (XC) в цепи переменного тока, происходит ли это в отдельном компоненте или во всем схема.
Что такое электрическое сопротивление?
Электрический импеданс (также известный как «импеданс», сокращенно) — это добавление к определению сопротивления переменному току (AC).Это означает, что импеданс включает в себя как сопротивление (противодействие электрическому току, вызывающему нагрев), так и реактивное сопротивление (мера такого противодействия чередующемуся току) — в частности, противодействие, прилегающее к электрическим токам. В постоянном токе (DC) электрическое сопротивление такое же, как сопротивление, за исключением того, что оно не выполняется в цепях переменного тока.
Электрический импеданс
Импеданс также может отличаться от сопротивления, когда цепь постоянного тока тем или иным образом изменяет поток — аналогично размыканию и замыканию электрического переключателя, как это наблюдается в компьютерах, когда они размыкают и замыкают переключатели, чтобы представить их. и нули (двоичный язык).Противоположность импедансу — это проводимость, которая является мерой допустимого тока. На рисунке слева показана комплексная плоскость импеданса, на которой импеданс представлен буквой Z, сопротивление обозначено буквой R, а реактивное сопротивление показано буквой X.
Электроимпедансная томография (EIT)
Фундаментальный принцип электрического импеданса томография (EIT) похожа на томографию электрического сопротивления (ERT), так как несколько измерений на периферии технологического сосуда или трубы выполняются и объединяются для получения информации об электрических свойствах технологического объема.
Электроимпедансная томография
Электроимпедансная томография (EIT) — это неинвазивный метод медицинской визуализации, при котором значение проводимости или диэлектрической проницаемости части тела является случайным на основании измерений поверхностного электрода. Электропроводность зависит от содержания свободных ионов и существенно различается между разными биологическими тканями (абсолютная EIT) или разными практическими состояниями одной и других подобных тканей или органов (относительная или функциональная EIT). Большинство систем EIT применяют небольшие нерегулярные токи на одной частоте; однако некоторые системы EIT используют различные частоты, чтобы лучше различать обычные и предполагаемые патологические ткани в одном органе (многочастотная EIT или спектроскопия электрического импеданса).
Комплексный импеданс
Резистор со значением R имеет действительное число R Ом, импеданс. Идеальный индуктор имеет комплексное сопротивление
Z = j2πfL
Где «f» — частота в герцах, а L — индуктивность в Генри. Это мнимо, потому что идеальный индуктор может просто накапливать и выделять электрическую энергию. Он не может рассеивать его как тепло, как резистор. Точно так же идеальный конденсатор имеет комплексное сопротивление
Z = -j / 2πfc
Где «C» — емкость в фарадах.
Использование комплексного импеданса
Поведение импеданса цепи переменного тока с различными компонентами быстро становится неуправляемым, если для представления напряжений и тока используются синусы и косинусы. Математическая конструкция, упрощающая использование сложных экспоненциальных функций. Необходимые части стратегии следующие:
Математическое соотношение, лежащее в основе метода
ejωt = cosωt + sinωt
Действительная часть комплексной экспоненциальной функции может использоваться для представления переменного напряжения или тока.
V = Vm COSωt
I = Im COS (ωt-φ)
Импеданс может быть выражен в виде комплексной экспоненты
Z = Vm / Im e-jØ = R + jX
Импеданс отдельных элементов схемы может быть выражен как чистые действительные или мнимые числа.
R –j / ωc jωL
Комплексное сопротивление для RL и RC
Использование комплексного импеданса является важным методом работы с многокомпонентными цепями переменного тока.Если используется комплексная плоскость с сопротивлением вдоль действительной оси, тогда реактивное сопротивление конденсатора и катушки индуктивности рассматривается как мнимые числа. Для серийных комбинаций компонентов, таких как комбинации RL и RC, значения компонентов добавляются, как если бы они были компонентами вектора. Теперь показана декартова форма комплексного импеданса. Их также можно записать в полярной форме. Импедансы в комбинированных цепях, таких как параллельная цепь RLC.
Комплексный импеданс для RL и RC
Сопротивление и реактивное сопротивление
Сопротивление — это, по сути, трение против движения электронов.В той или иной степени он присутствует во всех проводниках (кроме сверхпроводников!), И особенно в резисторах. Когда переменный ток проходит через сопротивление, образуется падение напряжения, синфазное с током. Сопротивление математически обозначается буквой «R» и измеряется в омах (Ом). Цепь сопротивления и реактивного сопротивления
Реактивность по существу неактивна по отношению к движению электронов. Он присутствует везде, где электрическое или магнитное поле развивается пропорционально приложенному напряжению или току, соответственно; но особенно в конденсаторах и катушках индуктивности.Когда переменный ток проходит через чистое реактивное сопротивление, возникает падение напряжения, которое на 90o не совпадает по фазе с током. Реактивное сопротивление математически обозначается буквой «X» и измеряется в единицах Ом (Ом).
Применение импеданса
И импеданс, и сопротивление имеют приложения, независимо от того, считаете ли вы это или нет, оба они существуют в вашем собственном доме. Электричество в вашем доме контролируется панелью с предохранителями. Когда вы испытываете скачок напряжения, предохранители прерывают подачу электроэнергии и сводят к минимуму травмы.Ваши предохранители похожи на резисторы очень большой емкости, которые способны выдержать удар. Без них электрическая система вашего дома перегорит, и вам придется восстанавливать ее с нуля.
Эту проблему можно решить благодаря импедансу и сопротивлению. Другая ситуация, в которой сопротивление имеет значение, — это конденсаторы. В конденсаторах импеданс используется для управления потоком электричества в печатной плате. Без конденсаторов, управляющих и регулируемого электрического потока, ваша электроника, использующая переменный ток, либо взорвется, либо сойдет с ума.Поскольку переменный ток доставляет электричество с колеблющимся импульсом, должен быть затвор, который сдерживает все электричество и позволяет ему плавно проходить, чтобы электрическая цепь не была перегружена или недогружена.
В этой статье мы обсуждаем теорию электрических цепей и концепции EIT (электроимпедансной томографии) и их принципы работы, комплексный импеданс, использование комплексного импеданса, комплексного импеданса для концепций цепей RL и RC, а также реактивное сопротивление и сопротивление. Наконец, применения электрического импеданса.Кроме того, по любым вопросам, касающимся этой концепции или проектов электротехники и электроники, пожалуйста, дайте свои ценные предложения, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, , каково применение электрического импеданса ?
Фото:
- Электрический импеданс bhs4
- Томография электрического импеданса wikimedia
- Комплексный импеданс для RL и RC phy-astr
- Resistance and Reactance sa.edu
Общие сведения об импедансе
Ни одна домашняя студия не застрахована от проблем с сопротивлением, но эта тема может показаться очень запутанной. На этом семинаре мы объясним, что записывающемуся музыканту нужно знать об импедансе, и покажем, как избежать безжизненных звуков гитары, цифровых глюков и жареных усилителей!
Любой, кто читал технические характеристики любого микшера, предусилителя, микрофона или почти любого другого аудиооборудования, сталкивался с термином импеданс.Входное сопротивление, выходное сопротивление, оконечное сопротивление, согласованный импеданс и характеристическое сопротивление — все это довольно общие термины в технических спецификациях, но что все они означают и почему они актуальны?
В этой статье я попытаюсь ответить на эти вопросы и объяснить, что вам нужно знать об импедансе на практике, без излишней математики и естественных наук. Так что любой студент-электронщик, читающий это, может остановиться прямо сейчас и вместо этого пойти и сделать домашнее задание …
Хорошо, давайте начнем с основного определения импеданса.Сначала мы должны подумать об электрическом сопротивлении (обозначенном R), измеряемом в Ом (символ Ω). Представьте себе простую схему, состоящую из батареи и резистора. Батарея генерирует напряжение, которое пытается вызвать ток в цепи, подключенной между двумя выводами батареи. Резистор сопротивляется этому току — чем выше номинал резистора, тем ниже будет ток, и наоборот. При сопротивлении току на резисторе возникает разность напряжений. Это важное явление математически определено в законе Ома, где напряжение батареи (представленное V и измеренное в вольтах) равно току (представленному I и измеренному в амперах), умноженному на значение сопротивления резистора.Выражая этот закон алгебраически, V = IR, простая алгебраическая перестановка дает I = V / R. Таким образом, если батарея 12 В и резистор 120 Ом, ток, протекающий по цепи, будет составлять 12 В / 120 Ом, что составляет 0,1 А или 100 мА.
Этот простой пример представляет собой схему постоянного тока (DC) — напряжение батареи стабильное и неизменное (без учета эффекта потери энергии батареей с течением времени). Однако, когда мы имеем дело со звуковой электроникой, напряжение сигнала непрерывно изменяет амплитуду, чтобы представить изменяющуюся амплитуду звукового сигнала, и оно чередуется между положительными и отрицательными циклами.Следовательно, протекающие токи имеют различные амплитуды и переменные направления, и у нас есть то, что в общем известно как цепь переменного тока (AC).
Здесь все становится немного сложнее, потому что, помимо сопротивления, есть два других фундаментальных компонента, которые влияют на ток, протекающий по цепи переменного тока. Помимо простого сопротивления, которое мы уже обсуждали, необходимо учитывать также емкость и индуктивность. Проще говоря, они также действуют как резисторы, за исключением того, что их сопротивление току изменяется пропорционально частоте колебаний напряжения сигнала — скорости, с которой ток, протекающий по цепи, заставляется изменять направление под действием напряжения аудиосигнала, в этом случае. кейс.
Вся звуковая электроника имеет комбинации резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности, включенных в цепи, а также «активных» компонентов, таких как транзисторы или вентили, которые обеспечивают усиление или действуют как переключатели. Чтобы немного облегчить себе жизнь, мы часто рассматриваем общее «сопротивление» сложной цепи, включающей резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности, как составную глыбу, и это то, что мы называем импедансом.
Импеданс обозначен символом Z — отсюда, например, относится к входам с высоким значением Z — и по-прежнему измеряется в Ом.Однако фактическое значение в некоторой степени зависит от частоты задействованных сигнальных напряжений. В цепях аудиовхода и выхода импедансы в основном резистивные, чтобы облегчить соединение — импеданс не будет слишком сильно меняться в диапазоне звуковых частот. Однако импеданс для радиочастотных (RF) сигналов часто будет сильно отличаться от импеданса на звуковых частотах, чтобы не допустить радиопомех.
Любое устройство, генерирующее напряжение, имеет так называемый выходной импеданс — значение импеданса его собственной внутренней схемы, «видимое» снаружи (т. Е.как измерено на его выходах). Точно так же любое устройство, которое ожидает получить входное напряжение, имеет входной импеданс — импеданс, «видимый» любым оборудованием, подключенным к его входам (т. Е. Импеданс, измеренный на входах). Выходное напряжение от источника развивается через входное сопротивление места назначения (часто называемое импедансом нагрузки или просто нагрузкой), и поэтому напряжение сигнала передается от источника к месту назначения. Однако входное и выходное сопротивление также будут влиять на ток, протекающий по цепи.
Рисунок 1. Входное и выходное сопротивления, также называемые импедансами источника и нагрузки. В случаях, когда необходимо передать максимальную мощность от источника к месту назначения (мощность пропорциональна как напряжению, так и току), выходное сопротивление источника и входной импеданс пункта назначения должен быть одинаковым; ситуация, называемая согласованным или сбалансированным импедансом. (Строго говоря, входное сопротивление должно быть сопряжено с импедансом источника, но я упоминаю об этом только в том случае, если эти надоедливые студенты-электронщики все еще читают!) Если источник и пункт назначения физически разделены большим расстоянием (относительно длин волн) частот передаваемого сигнала), то соединительный кабель также должен иметь такое же полное сопротивление, как и источник, и место назначения.
В подобной согласованной системе мы имеем идеальное устройство передачи мощности, но выходное напряжение от устройства-источника распределяется поровну между выходным и входным импедансами (при условии незначительного влияния кабеля). Это не проблема, так как это учитывается при проектировании оборудования для согласованных систем, но стоит иметь в виду, потому что это имеет некоторые последствия, к которым я вернусь чуть позже.
|
Теперь давайте посмотрим, что произойдет, если импедансы источника и назначения не совпадают. Ну, в общем, часть энергии, передаваемой от источника к месту назначения, отражается обратно от места назначения (или там, где есть несоответствие импеданса в соединительной цепи) к источнику — в общем, не очень хорошо.Теоретически такие отражения могут проявляться в виде эха или вызывать уменьшение сигналов на определенных частотах путем подавления. Телефонная промышленность обнаружила практические последствия согласования импеданса почти сто лет назад. Длина волны аудиочастотного сигнала, проходящего по кабелю в виде переменного напряжения, может составлять от 15000 км при 20 Гц до примерно 15 км при 20 кГц (длина волны уменьшается с увеличением частоты сигнала), поэтому телефонные кабели используются для передачи разговоров между людьми, живущими в разных городах. могут считаться имеющими значительную длину по сравнению с длиной волны сигналов, которые они несут.
Поскольку длина кабеля между городами была сопоставима с длиной волны передаваемых аудиосигналов, было важно, чтобы импедансы передающего и принимающего оборудования телефонной станции, а также характеристическое сопротивление кабелей (см. Рамку «Характеристическое сопротивление») были правильно подобран. Если импедансы не были согласованы правильно, то возникли бы отражения (слышимые как эхо и окраска), и небольшая энергия от источника достигла пункта назначения, что привело бы к слабым сигналам, выходящим из наушников двух телефонов.Подобные эффекты в наши дни редки, потому что большинство телекоммуникационных систем теперь являются цифровыми — основные проблемы те же, но технология была разработана для их решения.
Чтобы справиться с проблемами согласования импеданса, телекоммуникационная отрасль быстро стандартизировала соединительный импеданс, чтобы обеспечить хорошую передачу аудиосигналов с минимальными отражениями, и он составил 600 Ом. На практике фактические телефонные кабели, как правило, имели характеристический импеданс около 140 Ом, поэтому повсюду использовались согласующие трансформаторы для согласования между «стандартными» 600 Ом и реальными 140 Ом установками.
Рис. 2. В системе согласованного импеданса, работающей по стандарту 600 Ом, подключение двух входов магнитофона к одному выходу консоли вызовет падение уровня на 6 дБ, потому что каждая из двух параллельных нагрузок 600 Ом получает только половину мощности сигнала. Индустрия радиовещания, а позже и индустрия звукозаписи, выросла непосредственно из технологий телекоммуникационной отрасли — измеритель уровня громкости является ярким примером измерительной системы для телекоммуникационных компаний, которая сохранилась без изменений в индустрии звукозаписи по сей день.Одним из следствий этого прямого заимствования технологии было то, что первые студии вещания и звукозаписи также использовали принцип согласованного импеданса 600 Ом почти для всего — выходов магнитофона, консольных входов и так далее. Однако идея согласования импедансов не особенно актуальна или практична в звукозаписывающей студии по нескольким причинам.
Для начала, нас не очень интересует передача энергии между источником и местом назначения — это колебания напряжения сигнала, которые несут интересующую нас информацию — и крайне маловероятно, что какой-либо студийный кабель будет иметь длину 15 км. ! По этим причинам нет технических требований к согласованию импеданса.Во-вторых, в студиях распространено желание распределить один выходной сигнал на несколько входов устройства (например, один выход микшера на несколько входов магнитофона), и с этим возникают проблемы в системах с согласованным импедансом.
Рассмотрим микшер, выдающий номинальный линейный сигнал 0 дБм через выходное сопротивление 600 Ом, подключенный к входу магнитофона с входным сопротивлением 600 Ом (см. Рисунок 2). (Разницу между дБм и дБн см. В поле «Уровни сигнала».) Измеритель входного сигнала магнитофона также покажет уровень сигнала 0 дБм — пока все хорошо.Однако подключите второй вход магнитофона к выходу микшера, и его входное сопротивление 600 Ом взаимодействует с входным сопротивлением первого устройства, создавая новый комбинированный входной импеданс около 300 Ом. (Не вдаваясь в физику здесь, это потому, что два входа подключены параллельно.) Результатом является снижение уровня сигнала на каждом входе магнитофона, так как ток одного и того же источника сигнала теперь должен распределяться между два направления, поэтому на каждом входном импедансе создается половина напряжения.Уменьшение напряжения наполовину — это снижение уровня сигнала на 6 дБ, и, следовательно, измерители магнитофона показывают входной уровень около -6 дБм вместо 0 дБм. Это явно не лучшая ситуация и очень ограничивает то, что с чем может быть связано.
Решение этой проблемы состоит в том, чтобы полностью отказаться от идеи согласования импедансов и вместо этого использовать то, что называется согласованием напряжения. Идея состоит в том, чтобы сконструировать оборудование так, чтобы оно имело минимально возможное выходное сопротивление и относительно высокое входное сопротивление — разница между ними должна составлять не менее десяти раз, а часто и больше.В современном оборудовании обычно используется выходное сопротивление около 150 Ом или ниже, а входное сопротивление — не менее 10 кОм или выше. При крохотном выходном импедансе и относительно высоком входном импедансе (импеданс кабеля можно полностью пренебречь при сравнении) полное выходное напряжение должно развиваться на входном импедансе.
Рис. 3. В системе с согласованием по напряжению два магнитофона могут быть подключены к одной и той же консоли без заметного падения уровня на любой из машин — два параллельных импеданса 30 кОм воспринимаются источником как 15 кОм, что все еще очень высокий по сравнению с выходным сопротивлением 150 Ом.Входы с относительно высоким импедансом, такие как эти, называются мостовыми входами, и они имеют то преимущество, что несколько устройств могут быть подключены параллельно без значительного уменьшения импеданса — напряжение, развиваемое на каждом входе, остается высоким, и источнику не требуется подавать большой ток. (Низкое сопротивление часто называют «нагрузкой» на выход или цепь из-за большого тока, который он требует.)
Давайте еще раз посмотрим на наш предыдущий пример (см. Рисунок 3), где с выхода консоли поступают данные на две ленточные машины.Скажем, каждая машина теперь имеет входное сопротивление 30 кОм; подключение двух параллельно приведет только к уменьшению общего входного импеданса до 15 кОм, что по-прежнему существенно выше, чем выходное сопротивление консоли 150 Ом. Следовательно, входное напряжение практически не пострадает — на самом деле, я рассчитываю потери 0,04 дБ! Даже подключив к выходу третье устройство, импеданс упадет только до 10 кОм — уровень упадет еще на 0,05 дБ, что я не думаю, что кто-то услышит! Поскольку закупоривающие входы сделать студийную работу намного проще, идея согласования напряжения теперь используется почти повсеместно в аудио оборудования линейного уровня, независимо от фактического уровня опорного сигнала используется.
|
На заре разработки микрофонов, когда конструкции с ленточными и подвижными катушками были единственными доступными высококачественными устройствами, большинство систем микрофонов и предусилителей были спроектированы с интерфейсами с согласованным импедансом — обычно работающими на сопротивлении 300 Ом, хотя существовали и другие стандарты.Позже, с появлением конденсаторных микрофонов и их головных усилителей с преобразованием внутреннего импеданса, идея согласования напряжения была принята и сохраняется до сих пор для всех типов микрофонов. Доступно несколько микрофонных предусилителей, которые разработаны специально для использования со старинными ленточными микрофонами и по-прежнему включают интерфейсы с согласованным импедансом. Однако это довольно специализированные устройства, которые не представляют большого практического интереса для большинства из нас.
Как правило, большинство микрофонов имеют выходное сопротивление 150-200 Ом, а большинство входов предусилителя имеют входное сопротивление между 1.5 кОм и 3 кОм — на пределе эмпирического правила «в десять раз выше», о котором я упоминал ранее. Хорошая идея — поддерживать относительно низкое входное сопротивление микрофонных усилителей (по крайней мере, по сравнению с типичными линейными входами), поскольку резисторы создают шум, когда через них протекает ток; чем выше сопротивление, тем больше шум. Поскольку уровень сигнала от микрофонов относительно слабый, обычно требуется большое усиление, попутно усиливая шум резистора. Это причина, по которой в спецификациях микрофонного предусилителя следует указывать импеданс источника при измерении эквивалентного входного шума (EIN); чем ниже импеданс источника, тем меньше будет шум.Хорошее значение EIN для спецификации может быть получено путем измерения входного каскада с импедансом источника 50 Ом. Однако такой коэффициент шума будет совершенно невозможен с реальным микрофоном на 200 Ом!
Звукосниматели, обычно используемые в электрогитарах и бас-гитарах, в основном индуктивные, а не емкостные (из-за катушек, используемых под струнами), а также обладают высоким сопротивлением просто из-за большого количества проводов (обычно до 10 кОм), хотя и отличаются. стили и марки пикапов могут сильно различаться.Поскольку звукосниматель имеет относительно высокий выходной импеданс, это нормально, когда гитарный предусилитель и входы DI имеют очень высокое входное сопротивление. Минимальное значение обычно составляет 470 кОм, но многие из них превышают 1 МОм, а некоторые, предназначенные для приема сигналов от магнитных звукоснимателей в некоторых акустических гитарах, оцениваются даже выше этого.
Если вход имеет слишком низкий импеданс, наиболее заметным эффектом будет потеря высоких частот — фактически, даже использование гитарных кабелей со слишком высокой емкостью может заметно снизить высокие частоты (подробности см. В рамке «Импеданс и частотная характеристика». этого эффекта).Также влияет сустейн, давая «мертвый» звук.
|
Большинство читателей знают, что громкоговорители указаны с номинальным сопротивлением обычно 4, 8, 15 или 16 Ом. Последние, как правило, используются со старинными ламповыми усилителями, первые — с автомобильными системами и системами с батарейным питанием.Громкоговорители — это очень сложные вещи, и усилители с пассивными кроссоверами часто не могут управлять ими. Многие производители громкоговорителей воспроизводят графики кривых импеданса своих конструкций, показывающие импеданс в зависимости от частоты. Беглый осмотр показывает, насколько переменным может быть импеданс и, следовательно, насколько сложно усилителю точно передать свой сигнал на всех частотах.
Как правило, усилители имеют чрезвычайно низкий выходной импеданс (обычно доли Ом), поэтому импеданс громкоговорителя значительно выше.Однако сопротивление соединительного кабеля также может оказывать слышимое влияние на качество звука. Например, ужасный «колоколообразный изгиб», который так часто используется с дешевыми и недорогими системами, имеет относительно высокое сопротивление, и, поскольку он включен последовательно с громкоговорителем, часть энергии усилителя будет рассеиваться просто на нагрев провода. Сопротивление кабеля также может влиять на характеристики кроссовера.
Рис. 4. Вот способ подключения четырех динамиков с сопротивлением 8 Ом к одному усилителю при сохранении общей нагрузки 8 Ом.С акустическими кабелями (и межблочными соединениями линейного уровня) со стороны Hi-Fi-прессы связано много черной магии, большая часть которой, на мой взгляд, в любом случае — полная чушь. Не требуется ничего, кроме здравого смысла и разумно спроектированного оборудования. При использовании качественных толстых кабелей с правильной концевой заделкой сопротивление кабеля будет достаточно низким, чтобы не иметь такого же значения, как и емкость. Несмотря на то, что доступно множество хороших высококачественных кабелей для акустических систем, прочный двухжильный сетевой кабель не хуже практически в любой ситуации и значительно дешевле!
Между прочим, стоит знать, что если вы подключаете громкоговорители последовательно, импеданс увеличивается на сумму отдельных единиц.Например, два последовательно соединенных динамика с сопротивлением 8 Ом имеют полное сопротивление 16 Ом. Расчет импеданса для динамиков, подключенных параллельно, немного сложнее. Если импедансы динамиков равны R 1 , R 2 , R 3 и т. Д., Суммарное сопротивление составляет:
Например, два параллельных динамика с сопротивлением 8 Ом имеют импеданс 4 Ом. Комбинируя эти два эффекта, вы можете, например, подключить четыре динамика 8 Ом к усилителю, предназначенному для управления нагрузкой 8 Ом, как показано на Рисунке 4 (выше).Хотя каждый динамик в этой конфигурации будет получать меньше мощности, чем один динамик, общая мощность будет почти такой же. Однако у использования нескольких динамиков есть преимущества: каждый динамик может быть дешевле, потому что он должен производить меньше энергии; и общая площадь поверхности диффузоров динамиков может быть увеличена, что может быть использовано для улучшения звучания низких частот системы — отсюда и конструкция с несколькими динамиками некоторых кабинетов для бас-гитары.
|
Наушники, как и громкоговорители, также представляют сопротивление нагрузки для управляющего усилителя.Тем не менее, есть три основных класса дизайна наушников — и я говорю здесь только об импедансах, а не о спорах о конструкции с закрытой, открытой или внутриканальной конструкцией. Импеданс наушников определяется конструкцией звуковых катушек — длиной и размером используемого провода, количеством витков вокруг первого и так далее. Следовательно, импеданс будет влиять на громкость, производимую наушниками, но также будет влиять на силу магнита и некоторые другие аспекты конструкции. Лучшим ориентиром является указанная чувствительность наушников в децибелах на милливатт (дБ / мВт).Конструкция усилителя, используемого для управления наушниками, также будет иметь большое значение для выходной громкости.
В целом наушники можно разделить на три группы по их сопротивлению: радиовещательные, профессиональные или портативные. Группа «вещания» имеет относительно высокий импеданс, обычно от 1,5 кОм до 2 кОм. Идея этого относительно высокого импеданса заключается в том, что наушники можно подключить к патч-бей для мониторинга источника сигнала, не нагружая его чрезмерно и не вызывая падения уровня.Например, широко распространенный Beyer DT100 может иметь импеданс 2 кОм.
Следующая группа — это «профессиональные» конструкции, диапазон которых обычно составляет от 150 до 600 Ом. В этой группе часто бывает так, что чем ниже импеданс, тем выше громкость. Это очевидный маркетинговый ход, но, учитывая два схожих дизайна, наушники с более низким импедансом будут звучать громче при подключении к одному и тому же усилителю — и, конечно, некоторые покупатели могут просто склонить одну пару наушников к другой. из-за лишнего объема.Например, Sennheiser HD250 доступен с сопротивлением 150 Ом.
Третья группа — это конструкции, предназначенные для использования с портативными проигрывателями компакт-дисков и т.п. Мощность — это произведение напряжения и тока, но, поскольку напряжение питания усилителей ограничено (потому что вы используете батареи), для большей мощности требуется больший ток. Этого можно добиться только в том случае, если у наушников низкий импеданс. Типичные конструкции обеспечивают импеданс в диапазоне 8-32 Ом — например, Sony MDR7509 имеет импеданс 24 Ом.
Все чаще люди склонны использовать высококачественные наушники с «профессиональным» импедансом с портативным оборудованием, и это редко является проблемой, за исключением того, что максимальная громкость будет уменьшена по сравнению с конструкцией с более низким импедансом, что в большинстве случаев неплохо. чехлы и потенциально могут увеличить время автономной работы плеера. Стоит отметить, что большинство производителей предлагают различные варианты импеданса со многими своими моделями наушников — Beyerdynamic особенно всесторонне в этом отношении, но часто стоит задать вопрос, не кажется ли предпочтительная модель с подходящим импедансом для вашей заявление.
|
Чтобы завершить это обсуждение вопросов импеданса, я собираю то, что может показаться странным сочетанием тем под одним заголовком, но вскоре все обретет смысл. Как вы теперь понимаете, точное измерение уровня аудиосигналов требует определенных знаний конфигурации интерфейса и соответствующего согласования импеданса или напряжения. В общем, подвесные измерители — будь то соответствующие испытательные и измерительные устройства или просто внешние измерители какого-либо типа — будут спроектированы с высоким входным сопротивлением.Это сделано для того, чтобы их можно было подключать через аудиоконтур, не нагружая его и не влияя на уровень. В конце концов, было бы довольно глупо, если бы подключение измерителя резко изменило уровень сигнала, который вы пытались измерить! Таким образом, с обычным согласованным по напряжению интерфейсом не о чем беспокоиться — вы можете просто подключить измеритель к аудиосхеме, и все будет хорошо.
Однако подключение измерителя высокого импеданса прямо через выход устройства, предназначенного для работы в среде с согласованным импедансом, приведет к ошибочным результатам.Это связано с тем, что выход источника рассчитан на работу с сопротивлением 600 Ом — все остальное полностью испортит уровни. Именно по этой причине контрольно-измерительные приборы часто оснащаются переключаемой оконечной нагрузкой на 600 Ом.
Хотя сейчас крайне редко можно найти звуковое оборудование с согласованным импедансом 600 Ом за пределами уважаемых вещательных организаций, таких как BBC, стоит рассмотреть связанные с этим проблемы, потому что они также применимы к цифровому аудио и видео, оба из которых имеют согласованный импеданс. системы.Видеоинтерфейсы обычно работают с подключениями с согласованным сопротивлением 75 Ом. Другими словами, выходы получают свои сигналы с сопротивлением 75 Ом, входы имеют сопротивление 75 Ом, а коаксиальные кабели имеют характеристический импеданс 75 Ом — больше ничего не подойдет!
Рис. 5. Хотя входы и выходы цифрового синхросигнала должны быть согласованы по импедансу, можно последовательно подключить несколько входов к одному выходу, если вы убедитесь, что полное сопротивление оконечной нагрузки 75 Ом на конце цепь.Многие видеооборудование обеспечивает переключаемую оконечную нагрузку 75 Ом на входных соединениях, но это делается для обеспечения гибкости, а не для отрицания концепции сбалансированного импеданса. В системе со сбалансированным импедансом, при условии, что источник, приемник и кабели имеют требуемую характеристику импеданса 75 Ом, все в порядке. Однако часто бывает необходимо подключить несколько устройств к одному выходу, а это строго не разрешено в системе с согласованным импедансом. Одним из способов решения проблемы является параллельное соединение входов целевого оборудования (с помощью специальных Т-образных адаптеров для подключения от одного устройства к другому), причем только последний обеспечивает необходимое оконечное сопротивление 75 Ом — все остальные имеют очень низкую нагрузку. высокое входное сопротивление.Таким образом, источник «думает», что он управляет только одним пунктом назначения, и поддерживается правильное согласование импеданса при условии, что оконечная нагрузка 75 Ом находится на конце линии подключенного оборудования.
Эта же концепция согласованного импеданса используется для цифровых аудиосигналов S / PDIF (на разъемах phono или BNC), а также для цифровых аудиосигналов. Опять же, интерфейсы 75 Ом используются с коаксиальным кабелем 75 Ом. Не поддавайтесь соблазну использовать какой-либо старый кусок экранированного провода, потому что несоответствующий характеристический импеданс приведет к отражениям и ослаблению сигнала, что либо полностью предотвратит передачу данных, либо испортит ее, что сделает интерфейс крайне ненадежным.
Большинство подключений S / PDIF осуществляются по принципу «один к одному», поэтому и исходное, и целевое устройства имеют импеданс 75 Ом и предполагают прохождение через кабель 75 Ом. Однако сигналы синхронизации слов часто распределяются по нескольким адресатам, поэтому многие производители применяют тот же подход к своим входам синхронизации, что и производители видеооборудования. Другими словами, вход синхросигнала может иметь высокоимпедансную конструкцию с переключаемой нагрузкой 75 Ом. Здесь действуют те же правила, что и для видео.Только последнее оборудование в цепи должно обеспечивать оконечную нагрузку 75 Ом — любое другое расположение приведет к отражениям и потере сигнала. Помните, что большая часть цифрового оборудования имеет только фиксированный импеданс 75 Ом на входах Word Clock, и в этом случае невозможно последовательно подключить подачу Word Clock. Вместо этого потребуется усилитель-распределитель для обеспечения однозначной тактовой частоты, поддерживая согласование импеданса.
Цифровой аудиосигнал
AES-EBU также подключается к системе с согласованным импедансом, на этот раз рассчитанной на импеданс 110 Ом.Опять же, разумно использовать только кабели, разработанные с соответствующим характеристическим импедансом 110 Ом, хотя я обнаружил, что сбалансированный характер AES-EBU в сочетании с тем фактом, что сигнал начинается с очень нормального уровня напряжения, делает его намного лучше устойчив к рассогласованиям импеданса, чем S / PDIF, Word Clock или композитное видео.