Perlawanan Vs Impedansi?

• Apa perbedaan antara Perlawanan dan Impedansi?

• Kapan kita akan mengatakan itu adalah Impedansi dan kapan kita akan mengatakannya sebagai Perlawanan?

• Bisakah Anda menjelaskannya dengan diagram (Jika mungkin) dan contoh waktu nyata.

• Dan bagaimana reaktansi akan terbentuk di sirkut di mana Kapasitor dan induktor tidak tersedia di sirkuit kita?

• Bagaimana kita akan menemukan reaktansi dalam rangkaian dan nilainya secara real time?

• Maksud saya apakah ini mungkin untuk menghitung reaktansi dengan menggunakan instrumen apa pun?

• Apakah reaktansi itu sengaja disimpan oleh perancang atau umumnya akan terbentuk dengan di sirkuit?

Semua jawaban dihargai.

Diagram!

Ini untuk impedansi kompleks:

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

Resistansi $R$ berada dalam fase dengan tegangan yang diberikan, sehingga titik vektor dalam arah X yang sama. Impedansi kapasitor hampir sepenuhnya reaktif, yaitu bagian resistifnya jauh lebih kecil daripada . Thejmenyebabkanθ= 90 ° rotasi, dan sejakj(=$\dfrac{1}{j \omega C}$$j$$\theta$$j$ ) dalam penyebut sudutnya negatif ( $\sqrt{-1}$. Untuk menghitungI=$\left( \dfrac{1}{j} = -j \right)$
, kita perhatikan bahwa ketika membaginya dengan impedansi dengan sudutθkita kurangi sudut dari referensi kita, sehingga tanda sudut terbalik. Hasilnya menunjukkan bagaimana untuk muatan kapasitif arus memimpin tegangan dengan sudutθ, di mana. Untuk beban induktif, diagram yang sama dapat digambar, hanyamenunjuk pada arah yang berlawanan dari, dan arus akan menelusuri tegangan.$I = \dfrac{U}{Z}$$\theta$
$\theta$ j ω L $0 \le \theta \le 90°$
$j \omega L$$\dfrac{1}{j \omega C}$

sunting (setelah sunting pertanyaan)
Jadi, resistansi akan menyebabkan arus sefase dengan tegangan. Jika ada istilah imajiner ( ) maka istilah tersebut mewakili reaktansi, baik kapasitif atau induktif, dan$j$

Resistance + Reactance = Impedance

Dalam dunia yang ideal, jika Anda tidak memiliki kapasitor atau gulungan Anda tidak akan memiliki reaktansi baik. Tetapi sebuah sirkuit mungkin memiliki impedansi parasit: panjang jejak PCB akan menyebabkan reaktansi induktif (berperilaku sebagai koil), dan dua jejak yang berdekatan akan memiliki reaktansi kapasitif (mereka berperilaku sebagai kapasitor). Impedansi parasit tidak disengaja, dan sebagian besar waktu mengganggu, meskipun kadang-kadang seorang desainer dapat memanfaatkannya dengan baik.
Anda dapat mengukur impedansi komponen dengan RLC-meter , yang akan memberi Anda hambatan secara seri atau paralel dengan reaktansi (induktif atau kapasitif).
Reaktansi akan ditampilkan sebagai pergeseran fasa dalam tegangan atau arus. Pergeseran fase ini dapat ditampilkan pada osiloskop dalam mode XY; pergeseran fase nol akan menunjukkan garis lurus, pergeseran fase 90 ° akan menunjukkan lingkaran, apa pun di antaranya akan memberi Anda elips.

Berikut diagram untuk impedansi:

Pada dasarnya impedansi terdiri dari dua hal: reaktansi dan resistansi , menjadikan resistansi sebagai himpunan bagian dari impedansi.

Untuk membuat perhitungan lebih sederhana, kami menggunakan bilangan kompleks untuk menyatakan impedansi. Dengan cara ini kita dapat memiliki impedansi , di mana adalah hambatan, adalah angka imajiner dan adalah reaktansi. Jika kita berpikir sedikit tentang bilangan kompleks, kita akan melihat bahwa nol adalah nilai yang valid untuk . Dalam hal ini, kami hanya memiliki resistensi dan tidak ada reaktansi. Tidak salah untuk mengatakan bahwa beban resistif murni memiliki impedansi, karena impedansi terdiri dari resistansi dan reaktansi, tetapi tampaknya seiring waktu istilah impedansi mulai menyiratkan bahwa ada beberapa reaktansi.$Z=R+jX$$R$$j$$X$$X$

Masalah lain dengan istilah impedansi adalah bahwa sebagian besar digunakan untuk sirkuit AC dan untuk beberapa alasan orang biasanya terkena sirkuit DC terlebih dahulu. Alasan mengapa impedansi tidak digunakan untuk rangkaian DC adalah karena sifat reaktansi. Pada dasarnya untuk reaktansi, kami memiliki 3 kasus: Ketika reaktansi adalah nol, ketika itu positif, dan ketika itu negatif.

Dalam kasus-kasus reaktansi positif, kami memiliki sebagian besar impedansi induktif dan rumus untuk impedans adalah , di mana adalah frekuensi sudut dan adalah induktivitas elemen. Dengan arus DC frekuensinya nol dan karenanya bagian imajiner dari impedansinya juga nol, yang hanya memberi kita perlawanan. Karena resistansi seringkali jauh lebih rendah daripada reaktansi, kumparan yang ideal dianggap memiliki resistansi nol dan pada rangkaian DC adalah pendek.$Z=R+j \omega L$$\omega=2 \pi f$$L$

Dalam kasus reaktansi negatif, kami memiliki sebagian besar impedansi kapasitif dan rumus untuk impedans adalah . Dalam sirkuit DC ketika frekwensi mendekati nol, reaktansi mendekati tak terhingga dan untuk alasan itulah kapasitor ideal dimodelkan sebagai sirkuit terbuka di sirkuit DC.$Z=R+ \frac{-j}{\omega C}=R-\frac{j}{\omega C}$

Ada juga kebalikan dari impedansi yang disebut penerimaan. Pada dasarnya , di mana adalah konduktansi dan adalah kerentanan.$Y=Z^{-1}=G+jB$$G=\frac{R}{R^2+X^2}$$B=\frac{-X}{R^2+X^2}$

PEMBARUAN Sayangnya, saya tidak terlalu mahir sehingga saya tidak bisa memberikan jawaban yang bagus untuk pembaruan Anda. Pada dasarnya setiap bagian dari rangkaian bertindak sebagai kombinasi dari resistor, induktor dan kapasitor. Dimungkinkan untuk menghitung induktansi sepotong kawat misalnya menggunakan hukum Biot-Savart atau hukum Gauss .

Kapasitansi antara lain dapat dihitung menggunakan hukum Gauss untuk medan listrik atau hukum Coulomb . Ide dasarnya adalah untuk mengasumsikan beberapa muatan pada tubuh dan menggunakan salah satu dari dua hukum yang saya sebutkan untuk menggambarkan medan listrik untuk mendapatkan potensi tubuh sehubungan dengan suatu titik tanpa batas. Setelah itu kapasitansi dapat diperoleh dengan menggunakan rumus .$Q$$C= \frac{Q}{V}$

Sejauh yang saya tahu, saat ini ada program desain elektronik yang mampu menghitung induktansi dan kapasitansi jejak PCB secara otomatis dari tata letak PCB itu sendiri. Hukum yang saya berikan berfungsi, tetapi untuk menghitung induktansi dan kapasitansi jejak pada PCB akan sangat rumit.

PEMBARUAN 2

Reaktansi dapat diukur dengan beberapa jenis instrumen, tergantung pada nilai yang Anda harapkan, jumlah presisi yang Anda butuhkan dan jenis instrumen apa yang lebih mudah digunakan pada rangkaian tertentu.

Anda dapat, misalnya, menggunakan multimeter "sederhana" untuk mengukur kapasitansi dan induktansi jejak. Untuk hasil yang lebih baik, jenis multimeter khusus yang disebut RLCmeter dapat digunakan. Ini akan menunjukkan resistensi dan reaktansi yang tepat pada frekuensi yang ditentukan dan sebagian besar model yang lebih baik akan dapat menampilkan induktansi dan kapasitansi. Ini berguna karena dalam beberapa situasi, resistansi seri yang setara, misalnya, kapasitor mungkin penting dan tidak dapat diukur dengan multimeter sederhana.

Dalam beberapa kasus bahkan osiloskop dapat digunakan untuk melihat reaktansi. Reaktansi akan mempengaruhi sinyal melalui jejak dan efek tersebut dapat dideteksi dengan osiloskop dan kemudian reaktansi dapat ditentukan dari efek pada rangkaian.

Adapun bagian yang disengaja, baik induktansi dan kapasitansi adalah fenomena alami dan tidak dapat dihindari dan akan selalu terjadi. Pada beberapa sirkuit, perancang dapat memberikan perhatian khusus pada mereka, karena mereka dapat mengubah cara sinyal menyebar melalui jejak. Ini khususnya umum dalam elektronik digital frekuensi tinggi modern. Di sisi lain di beberapa sirkuit (misalnya elektronik digital frekuensi rendah, sistem hanya DC, dll.) Desainer mungkin tidak perlu membayar banyak perhatian untuk reaktansi dan hanya dapat "membiarkannya terjadi".