Generalizar impedância para expandir a lei de ohm para capacitores e indutores

Use o conceito de impedância para gernalize lei de Ohm na forma fasorial para que possa aplicar e estender a lei para capacitores e indutores. Depois de descrever de impedância, utiliza diagramas fasor para mostrar a diferença de fase entre a tensão e a corrente. Estes diagramas mostram como a relação de fase entre a tensão e a corrente difere por resistências, condensadores e indutores.

lei e impedância de Ohm

Para um circuito com apenas resistores, a lei de Ohm diz que a tensão é igual a atual resistência vezes, ou V = IR. Mas quando você adicionar dispositivos de armazenamento para o circuito, o i-v relacionamento é um pouco mais, bem, complexa. Resistores se livrar de energia na forma de calor, enquanto capacitores e indutores armazenar energia.

Condensadores resistir às mudanças na tensão, enquanto indutores resistir a alterações na corrente. Impedância fornece uma relação direta entre tensão e corrente para resistores, capacitores e indutores quando você está analisando circuitos com tensões fasoriais ou correntes.

Como resistência, você pode pensar de impedância como uma constante de proporcionalidade que relaciona a tensão fasorial V ea corrente fasorial Eu em um dispositivo eléctrico. Coloque em termos da lei de Ohm, você pode se relacionar V, Eu, e impedância Z do seguinte modo:

V = EuZ

A impedância Z é um número complexo:

Z = R + jX

Aqui está o que as partes real e imaginária de Z significar:

• A parte real R é a resistência das resistências. Você nunca voltar a energia perdida quando a corrente flui através do resistor. Quando você tem um resistor ligado em série com um capacitor, a tensão do capacitor inicial diminui gradualmente a 0 se nenhuma bateria é conectada ao circuito.

  Video: Indutor CA e CC, Reatância Indutiva com Prof Jadson Caetano no Universo da Elétrica

  Por quê? Porque o resistor usa a energia armazenada inicial do capacitor em forma de calor quando a corrente flui através do circuito. Da mesma forma, resistores causar uma corrente inicial do indutor a decair gradualmente a 0.

• A parte imaginária X é a reatância, que vem dos efeitos de capacitores ou indutores. Sempre que você vê um número imaginário para impedância, trata-se de dispositivos de armazenamento. Se a parte imaginária da impedância for negativo, então a peça imaginária da impedância é dominado por capacitores. Se for positivo, a impedância é dominado por indutores.

Quando você tem capacitores e indutores, a impedância muda com frequência. Este é um grande negócio! Por quê? Você pode projetar circuitos de aceitar ou rejeitar intervalos específicos de frequências para várias aplicações. Quando capacitores ou indutores são utilizados neste contexto, os circuitos são chamados filtros. Você pode usar esses filtros para coisas como a criação de Natal exibe extravagantes com luzes multicoloridas piscando e dançando ao som da música.

Video: INDUTOR E CAPACITOR | Eletrônica para Iniciantes #04

O recíproco da impedância Z é chamado de Y admissão:

A parte real G é chamado de condutância, e a parte imaginária B é chamado susceptance.

diagramas fasoriais e resistores, capacitores e indutores

diagramas Fasoriais explicar as diferenças entre as resistências, condensadores, indutores, e onde a tensão e a corrente, estejam em fase ou fora de fase por 90^o. tensão e corrente de um resistor estão em fase porque uma mudança instantânea na actual corresponde a uma mudança instantânea em tensão.

Mas para capacitores, a tensão não muda instantaneamente, por isso mesmo que as atuais mudanças instantaneamente, a tensão vai ficar para a corrente. Para indutores, corrente não muda instantaneamente, por isso, quando há uma mudança instantânea na tensão, as defasagens atuais por trás da tensão.

Aqui estão diagramas fasoriais para estes três dispositivos. Para uma resistência, a corrente e a tensão estejam em fase porque a descrição fasor de um resistor é V_R = Eu_RR. A tensão do condensador fica a corrente por 90^o devido a -j/ (ΩC), e a tensão indutor leva a corrente por 90^o devido a jωeu.

Coloque a lei de Ohm para capacitores em forma fasorial

Para um capacitor com capacitância C, você tem corrente o seguinte:

Uma vez que o derivado de um fasor fasor simplesmente multiplica por jω, a descrição fasorial para um capacitor é

A descrição fasorial para um capacitor tem uma forma semelhante à lei de Ohm, mostrando que a impedância de um capacitor é

Anteriormente, você viu um diagrama de fase de um capacitor. A tensão do condensador fica a corrente por 90^o, como você pode ver a partir da fórmula de Euler:

Pense no número imaginário j como um operador que faz rodar um vector por 90^o no sentido anti-horário. UMA -j gira um vector na direcção dos ponteiros do relógio. Você também deve observar j² gira a fasor por 180^o e é igual a -1.

O componente imaginário de um condensador é negativo. Como a frequência radiano ω aumenta, a impedância do capacitor vai para baixo. Porque a frequência de uma bateria é 0 e uma bateria tem de tensão constante, a impedância para um condensador é infinita. O capacitor funciona como um circuito aberto para uma fonte de tensão constante.

Coloque a lei de Ohm para indutores em forma fasorial

Para um indutor com indutância eu, a tensão é

A descrição fasor correspondente para um indutor é

A impedância de um indutor é

Z_eu = jωL

Anteriormente, você viu um diagrama de fases de um indutor. A tensão indutor leva a corrente por 90^o por causa da fórmula de Euler:

O componente imaginário é positivo para indutores. Como a frequência radiano ω aumenta, a impedância do indutor sobe. Porque a freqüência radiano para uma bateria é 0 e uma bateria tem de tensão constante, a impedância é 0. O indutor funciona como um curto-circuito em uma fonte de tensão constante.