المقاومة هي مقياس لمقاومة التيار المتردد. الوحدة أوم. لحساب الممانعة ، تحتاج إلى معرفة مجموع كل المقاومة بالإضافة إلى ممانعات جميع المحاثات والمكثفات التي ستعطي قدرًا متفاوتًا من المقاومة للتيار اعتمادًا على التغيرات في التيار. يمكنك حساب المقاومة باستخدام معادلة رياضية بسيطة.
ملخص الصيغة
- المقاومة Z = R أو Xإل أو Xج (إذا كان معروفًا واحدًا فقط)
- معاوقة في سلسلة Z = (ص2 + X2) (إذا كان R وواحد من X معروفين)
- معاوقة في سلسلة Z = (ص2 + (| Xإل - Xج|)2) (إذا كان R ، Xإلو Xج معروف بالكامل)
- معاوقة في جميع أنواع الشبكات = R + jX (j رقم وهمي (-1))
- المقاومة R = I / V.
- المفاعلة الاستقرائية Xإل = 2πƒL = L.
- المفاعلة السعوية Xج = 1 / 2 ميكرولتر = 1 / إل
خطوة
جزء 1 من 2: حساب المقاومة والمفاعلة
الخطوة 1 حساب المعاوقة الخطوة 1. تعريف الممانعة
يُشار إلى الممانعة بالرمز Z ولها وحدات أوم (Ω). يمكنك قياس مقاومة أي دائرة أو مكون كهربائي. ستخبرك نتائج القياس بمدى منع الدائرة لتدفق الإلكترونات (التيار). هناك تأثيران متميزان يعملان على إبطاء معدل التيار ، وكلاهما يساهم في المقاومة:
- المقاومة (R) أو المقاومة هي تباطؤ التيار الناجم عن المادة وشكل المكون. يكون هذا التأثير أكبر في المقاومات ، على الرغم من أن جميع المكونات يجب أن تتمتع على الأقل ببعض المقاومة.
- المفاعلة (X) هي تباطؤ التيار بسبب المجالات الكهربائية والمغناطيسية التي تقاوم التغيرات في التيار أو الجهد. هذا التأثير هو الأكثر أهمية للمكثفات والمحثات.
الخطوة 2 حساب المعاوقة الخطوة 2. راجع المقاومة
المقاومة مفهوم أساسي في مجال الدراسات الكهربائية. يمكنك أن ترى هذا في قانون أوم: V = I * R. تسمح لك هذه المعادلة بحساب قيم هذه المتغيرات طالما أنك تعرف اثنين على الأقل من المتغيرات الثلاثة. على سبيل المثال ، لحساب المقاومة ، اكتب الصيغة على النحو التالي R = I / V.. يمكنك أيضًا حساب المقاومة بسهولة باستخدام مقياس متعدد.
- V هو الجهد ، الوحدة هي فولت (V). يشار إلى هذا المتغير أيضًا باسم فرق الجهد.
- أنا التيار ، الوحدة هي أمبير (A).
- R مقاومة ، الوحدة أوم (Ω).
الخطوة 3 حساب المعاوقة الخطوة 3. معرفة نوع الممانعة المراد حسابها
تحدث المفاعلة فقط في دوائر التيار المتردد (AC). مثل المقاومة ، تحتوي المفاعلة على وحدات أوم (Ω). يوجد نوعان من المفاعلات الموجودة في المكونات الكهربائية المختلفة:
- المفاعلة الاستقرائية Xإل التي ينتجها المحرِّض ، المعروف أيضًا باسم الملف أو المفاعل. تنتج هذه المكونات مجالًا مغناطيسيًا يقاوم التغيرات في الاتجاه في دائرة التيار المتردد. كلما حدث التغيير في الاتجاه بشكل أسرع ، زادت قيمة التفاعل الحثي.
- المفاعلة السعوية Xج يولد بواسطة مكثف يخزن شحنة كهربائية. نظرًا لأن التدفق الحالي في دائرة التيار المتردد يتغير اتجاهه ، فإن المكثف سوف يشحن ويفرغ بشكل متكرر. كلما طالت مدة شحن المكثف ، زادت مقاومة المكثف للتيار. لذلك ، كلما حدث تغيير الاتجاه بشكل أسرع ، انخفضت قيمة التفاعل السعوي الناتج.
الخطوة 4 حساب المعاوقة الخطوة 4. حساب المفاعلة الاستقرائية
كما هو موضح أعلاه ، فإن التفاعل الحثي سيزداد مع معدل التغيير في اتجاه التيار ، أو تردد الدائرة. هذا التردد يُرمز إليه بالرمز ، وله وحدات هيرتز (هرتز). الصيغة الكاملة لحساب التفاعل الاستقرائي هي Xإل = 2 ميكرولتر ، حيث L هي المحاثة بوحدات Henry (H).
- يعتمد الحث L على خصائص المحرِّض المستخدم ، مثل عدد الملفات. يمكنك أيضًا قياس الحث مباشرةً.
- إذا تعرفت على دائرة الوحدة ، تخيل تيارًا متناوبًا يمثله دائرة ، ودورانًا كاملاً بمقدار 2π راديان يمثل دورة واحدة. عندما تضرب هذا بالهرتز (وحدة في الثانية) ، تحصل على النتيجة بالراديان في الثانية. هذه هي السرعة الزاوية للدائرة ويمكن كتابتها بالأحرف الصغيرة مثل أوميغا. يمكنك كتابة صيغة المفاعلة الاستقرائية في Xإل= ωL
الخطوة 5 حساب المعاوقة الخطوة 5. احسب المفاعلة السعوية
تشبه هذه الصيغة صيغة إيجاد المفاعلة الحثية ، لكن المفاعلة السعوية تتناسب عكسًا مع التردد. المفاعلة السعوية Xج = 1 / 2 درجة مئوية. C هي قيمة سعة المكثف بوحدة الفاراد (F).
- يمكنك قياس السعة باستخدام مقياس متعدد وبعض الحسابات الأساسية.
- كما هو موضح أعلاه ، يمكن كتابة هذا المتغير 1 / إل.
جزء 2 من 2: حساب إجمالي الممانعة
الخطوة 6 حساب المعاوقة الخطوة 1. أضف المقاومات في نفس الدائرة
من السهل حساب الممانعة الإجمالية عندما تحتوي الدائرة على عدة مقاومات بدون محاثات أو مكثفات. أولاً ، قم بقياس قيمة المقاومة لكل مقاوم (أو أي مكون له مقاومة) ، أو انظر إلى مخطط الدائرة للأجزاء الموصوفة بأوم المقاومة (Ω). اجمع حسب نوع الدائرة بين المكونات:
- يمكن جمع المقاومات المتصلة في دائرة متسلسلة (نهاياتها متصلة بخط سلك واحد) معًا. تصبح المقاومة الإجمالية R = R1 + ر2 + ر3…
- المقاومات المتصلة بالتوازي (كل مقاوم له سلك مختلف ولكنه متصل في نفس الدائرة) يتم إضافته في الاتجاه المعاكس. يصبح المقدار الإجمالي للمقاومة R = 1 / ص1 + 1 / ص2 + 1 / ص3 …
الخطوة 7 حساب المعاوقة الخطوة 2. اجمع قيم التفاعل في نفس الدائرة
عندما يكون هناك محاثات فقط في الدائرة ، أو مكثفات فقط ، فإن الممانعة الكلية تساوي التفاعل الكلي. احسب كما يلي:
- مغو في سلسلة: Xالمجموع = سL1 + XL2 + …
- المكثفات على التوالي: Cالمجموع = سC1 + XC2 + …
- محث في دائرة متوازية: Xالمجموع = 1 / (1 / سL1 + 1 / سL2 …)
- مكثف في دائرة متوازية: جالمجموع = 1 / (1 / سC1 + 1 / سC2 …)
الخطوة 8 حساب المعاوقة الخطوة 3. اطرح مفاعلة الحث بالمفاعلة السعوية للحصول على التفاعل الكلي
نظرًا لأن تأثير أحد المفاعلات يزداد مع انخفاض تأثير التفاعل الآخر ، فإن التفاعلين يميلان إلى تقليل تأثير بعضهما البعض. للعثور على القيمة الإجمالية ، اطرح قيمة التفاعل الأكبر من خلال قيمة التفاعل الأصغر.
ستحصل على نفس النتيجة من الصيغة Xالمجموع = | سج - Xإل|
الخطوة 9 حساب المعاوقة الخطوة 4. احسب مقاومة المقاومة والمفاعلة في دارة متسلسلة
لا يمكنك جمعهما معًا لأن القيمتين في مراحل مختلفة. أي أن قيمها تتغير بمرور الوقت كجزء من دورة التيار المتردد ، لكنها تبلغ ذروتها في أوقات مختلفة. لحسن الحظ ، عندما تكون جميع المكونات متسلسلة (يوجد سلك واحد فقط) ، يمكننا استخدام الصيغة البسيطة Z = (ص2 + X2).
تتضمن الحسابات الكامنة وراء هذه الصيغة "الأطوار" ، على الرغم من أنها تبدو أيضًا مرتبطة بالهندسة. يمكننا تمثيل المكونين R و X على أنهما ضلعي مثلث قائم الزاوية ، مع المعاوقة Z كضلع عمودي
الخطوة 10 حساب المعاوقة الخطوة 5. احسب مقاومة المقاومة والمفاعلة في دائرة موازية
هذه طريقة شائعة لحساب الممانعة ، ولكنها تتطلب فهم الأعداد المركبة. هذه هي الطريقة الوحيدة لحساب الممانعة الكلية لدائرة موازية تتضمن المقاومة والمفاعلة.
- Z = R + jX ، مع j كمكون وهمي: (-1). استخدم j بدلاً من i لتجنب الالتباس مع I الذي يمثل التيار.
- لا يمكنك الجمع بين هذين الرقمين. على سبيل المثال ، يمكن كتابة الممانعة على هيئة 60Ω + j120Ω.
- إذا كان لديك دائرتان من هذا القبيل في سلسلة ، فيمكنك إضافة مكونات الأعداد الحقيقية والمكونات التخيلية بشكل منفصل. على سبيل المثال ، إذا كان Z1 = 60Ω + j120Ω ومتصلة على التوالي بمقاومة لها Z2 = 20Ω ، ثم Zالمجموع = 80Ω + j120Ω.
