Takistus on vooluahela vastuseis vahelduvvoolule. Seda mõõdetakse oomides. Takistuse arvutamiseks peate teadma kõigi takistite väärtust ning kõigi induktiivpoolide ja kondensaatorite impedantsi, mis pakuvad voolule erineval määral vastuseisu sõltuvalt sellest, kuidas voolu tugevus, kiirus ja suund muutub. Impedantsi saate arvutada lihtsa matemaatilise valemi abil.
1
Defineerige impedants. Impedantsi tähistatakse sümboliga Z ja mõõdetakse oomides (Ω). Saate mõõta mis tahes elektriahela või komponendi impedantsi. Tulemus näitab, kui palju vooluahel elektronide voolule (voolule) vastu peab. Voolu aeglustamiseks on kaks erinevat efekti, mis mõlemad aitavad kaasa impedantsile: Takistus (R) on voolu aeglustumine, mis on tingitud komponendi materjalist ja kujust. See efekt on suurim takistitel, kuid kõigil komponentidel on vähemalt väike takistus. Reaktants (X) on voolu aeglustumine elektri- ja magnetväljade tõttu, mis on vastuseisus voolu või pinge muutustele. See on kõige olulisem kondensaatorite ja induktiivpoolide puhul.
2
Vaadake vastupanu üle. Resistentsus on elektri uurimisel põhimõiste. Kõige sagedamini näete seda Ohmi seaduses: ΔV = I * R. See võrrand võimaldab teil arvutada mis tahes neist väärtustest, kui teate ülejäänud kahte. Näiteks takistuse arvutamiseks kirjutage valem kujul R = ΔV / I. Samuti saate hõlpsalt mõõta takistust, kasutades multimeetrit.ΔV on pinge, mõõdetuna voltides (V). Seda nimetatakse ka potentsiaalide erinevuseks. I on vool, mõõdetuna amprites (A). R on takistus, mõõdetuna oomides (Ω).
3
Tea, millist tüüpi reaktantsi arvutada. Reaktants esineb ainult vahelduvvooluahelates (vahelduvvool). Nagu takistus, mõõdetakse seda oomides (Ω). Erinevates elektrikomponentides esineb kahte tüüpi reaktiivsust: induktiivreaktants XL on toodetud induktiivpoolide abil, mida nimetatakse ka poolideks või reaktoriteks. Need komponendid loovad magnetvälja, mis on vastu vahelduvvooluahela suunamuutustele. Mida kiiremini suund muutub, seda suurem on induktiivne reaktants.Mahtuvuslik reaktants XC tekib kondensaatorite abil, mis salvestavad elektrilaengu. Kui voolu voolab vahelduvvooluahelas suunda, siis kondensaator laeb ja tühjeneb korduvalt. Mida rohkem aega on kondensaatoril laadimiseks, seda rohkem on see voolu vastu. Selle tõttu, mida kiiremini suund muutub, seda väiksem on mahtuvuslik reaktiivvõime.
4
Arvutage induktiivne reaktants. Nagu ülalpool kirjeldatud, suureneb induktiivne reaktants voolu suuna või ahela sageduse muutumise kiirusega. Seda sagedust tähistatakse sümboliga Æ ja seda mõõdetakse hertsides (Hz). Induktiivreaktiivtakistuse arvutamise täisvalem on XL = 2πƒL, kus L on Henries (H) mõõdetud induktiivsus. Induktiivsus L sõltub induktiivpooli omadustest, näiteks selle mähiste arvust. Induktiivsust on võimalik mõõta ka otse. Kui tunnete ühikuringi, kujutage ette selle ringiga kujutatud vahelduvvoolu, kus üks täispööre 2Ï€ radiaani tähistab ühte tsüklit. Kui korrutate selle hertsides (ühikutes sekundis) mõõdetud Æ’-ga, saate tulemuse radiaanides sekundis. See on vooluringi nurkkiirus ja selle saab kirjutada väikese tähega oomega ω. Võite näha induktiivse reaktantsi valemit, mis on kirjutatud kujul XL=ωL
5
Arvutage mahtuvuslik reaktants. See valem on sarnane induktiivse reaktiivtakistuse valemiga, välja arvatud see, et mahtuvuslik reaktants on pöördvõrdeline sagedusega. Mahtuvuslik reaktants XC = 1 / 2πƒC. C on kondensaatori mahtuvus, mõõdetuna Faradides (F).Mahtuvust saate mõõta multimeetri ja mõningate põhiarvutuste abil. Nagu eespool selgitatud, võib selle kirjutada kui 1 / ωC.
6
Lisage samasse vooluringi takistused. Kogutakistus on lihtne, kui ahelas on mitu takistit, kuid puuduvad induktiivpoolid ega kondensaatorid. Esmalt mõõtke iga takisti (või mis tahes takistusega komponendi) takistust või vaadake vooluringi skeemi märgistatud takistuse oomides (Ω). Kombineerige need vastavalt sellele, kuidas komponendid on ühendatud: jadamisi (ühendatud otstest mööda ühte juhet) saab liita. Kogutakistus R = R1 + R2 + R3…Paralleelsed takistid (igaüks erineval juhtmel, mis ühendub samasse vooluringi) lisatakse nende pöördväärtustena. Kogutakistuse R leidmiseks lahendage võrrand 1/R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 …
7
Lisage samasse ahelasse sarnased reaktantsi väärtused. Kui ahelas on ainult induktiivpoolid või ainult kondensaatorid, on kogutakistus sama, mis kogu reaktants. Arvutage see järgmiselt:Jadas olevad induktiivpoolid: Xkokku = XL1 + XL2 + …Jada ühendatud kondensaatorid: Ckogu = XC1 + XC2 + …Induktiivpoolid paralleelselt: Xkokku = 1 / (1/XL1 + 1/XL2 … )Paralleelsed kondensaatorid: Ckogu = 1 / (1/XC1 + 1/XC2 …)
8
Kogu reaktiivsuse saamiseks lahutage induktiivne ja mahtuvuslik reaktiivsus. Kuna üks neist mõjudest suureneb, kui teine väheneb, kipuvad need üksteist tühistama. Koguefekti leidmiseks lahutage suuremast väiksem. Sama tulemuse saate valemist Xtotal = |XC – XL|
9
Arvutage impedants takistusest ja reaktantsist järjestikku. Neid kahte ei saa lihtsalt kokku liita, sest need kaks väärtust on “faasist väljas”. See tähendab, et mõlemad väärtused muutuvad aja jooksul vahelduvvoolu tsükli osana, kuid saavutavad haripunkti erinevatel aegadel. Õnneks, kui kõik komponendid on järjestikku (st traat on ainult üks), saame kasutada lihtsat valemit Z = √(R2 + X2). Selle valemi matemaatika hõlmab “faasoreid”, kuid see võib tunduda tuttav. geomeetria samuti. Selgub, et saame kahte komponenti R ja X kujutada täisnurkse kolmnurga jalgadena, kusjuures impedants Z on hüpotenuus.
10
Arvutage impedants takistuse ja reaktantsi paralleelselt. See on tegelikult üldine impedantsi väljendamise viis, kuid see nõuab kompleksarvude mõistmist. Ainult nii saab arvutada nii takistust kui ka reaktantsust hõlmava paralleelse vooluahela kogutakistust.Z = R + jX, kus j on imaginaarne komponent: √(-1). Kasutage i asemel j, et vältida segiajamist vooluga I. Neid kahte numbrit ei saa kombineerida. Näiteks võib impedantsi väljendada kujul 60Ω + j120Ω. Kui teil on kaks sellist vooluahelat järjestikku, saate reaal- ja kujuteldavad komponendid eraldi liita. Näiteks kui Z1 = 60Ω + j120Ω ja on jadas takistiga, mille Z2 = 20Ω, siis Ztotal = 80Ω + j120Ω.