Trở kháng điện là gì?

Trong mạch điện một chiều, điện trở R đóng một vai trò quan trọng. Đối với mạch điện xoay chiều hình sin thì không thể thực hiện được chỉ với một điện trở hoạt động. Trên thực tế, nếu trong mạch điện một chiều, công suất và độ tự cảm chỉ đáng chú ý trong các quá trình nhất thời, thì trong mạch điện xoay chiều, các thành phần này biểu hiện rõ rệt hơn nhiều.

Do đó, để tính toán đầy đủ các mạch điện xoay chiều, thuật ngữ «trở kháng điện» - Z hoặc điện trở phức (tổng) của mạng hai đầu đối với tín hiệu sóng hài được đưa ra. Đôi khi họ chỉ nói "trở kháng", bỏ qua từ "điện".

Khái niệm trở kháng cho phép bạn áp dụng Định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều hình sin... Biểu hiện của thành phần cảm ứng (tải) hai đầu dẫn đến độ trễ của dòng điện so với điện áp ở một tần số nhất định và biểu hiện của thành phần điện dung - dẫn đến độ trễ của điện áp so với dòng điện. Thành phần hoạt động không gây ra sự chậm trễ giữa dòng điện và điện áp, hoạt động về cơ bản giống như trong mạch điện một chiều.

Thành phần trở kháng chứa các thành phần điện dung và cảm ứng được gọi là thành phần điện kháng X. Về mặt đồ thị, thành phần hoạt động R của trở kháng có thể được vẽ trên trục oX và thành phần điện kháng trên trục oY, khi đó toàn bộ trở kháng sẽ là được biểu diễn dưới dạng một số phức a trong đó j là đơn vị ảo (bình phương đơn vị ảo là trừ 1).

Trong trường hợp này, rõ ràng thành phần điện kháng X có thể được phân tách thành các thành phần điện dung và cảm ứng, có hướng ngược lại, nghĩa là có tác dụng ngược lại với pha hiện tại: với ưu thế của thành phần cảm ứng, trở kháng của toàn bộ mạch sẽ dương, tức là dòng điện trong mạch sẽ trễ điện áp, nhưng nếu thành phần điện dung chiếm ưu thế thì điện áp sẽ trễ hơn dòng điện.

Về mặt sơ đồ, mạng hai đầu cuối này ở dạng đã cho được mô tả như sau:

Về nguyên tắc, bất kỳ sơ đồ mạng hai cổng tuyến tính nào cũng có thể được rút gọn về dạng tương tự. Tại đây, bạn có thể xác định thành phần tích cực R, không phụ thuộc vào tần số hiện tại và thành phần phản kháng X, bao gồm các thành phần điện dung và cảm ứng.

Từ mô hình đồ thị, trong đó các điện trở được biểu diễn bằng các vectơ, rõ ràng là mô đun của trở kháng đối với một tần số nhất định của dòng điện hình sin được tính bằng độ dài của vectơ, là tổng của các vectơ X và R. được đo bằng ôm.

Trên thực tế, trong các mô tả về mạch điện xoay chiều hình sin về trở kháng, bạn có thể tìm thấy các thuật ngữ như «bản chất điện cảm hoạt động của tải» hoặc «tải điện dung hoạt động» hoặc «tải hoạt động hoàn toàn». Điều này có nghĩa như sau:

• Nếu ảnh hưởng của độ tự cảm L chiếm ưu thế trong mạch, thì thành phần phản ứng X dương, trong khi thành phần hoạt động R nhỏ - đây là tải cảm ứng. Một ví dụ về tải quy nạp là cuộn cảm.

• Nếu ảnh hưởng của điện dung C chiếm ưu thế trong mạch, thì thành phần phản ứng X là âm, trong khi thành phần hoạt động R nhỏ - đây là tải điện dung. Một ví dụ về tải điện dung là tụ điện.

• Nếu điện trở hoạt động R chiếm ưu thế trong mạch trong khi thành phần phản kháng X nhỏ thì đó là tải hoạt động. Một ví dụ về tải hoạt động là đèn sợi đốt.

• Nếu thành phần hoạt động R trong mạch là đáng kể, nhưng thành phần cảm ứng chiếm ưu thế so với thành phần điện dung, nghĩa là thành phần phản kháng X dương, thì tải được gọi là điện cảm hoạt động. Một ví dụ về tải cảm ứng hoạt động là một động cơ cảm ứng.

• Nếu thành phần hoạt động R trong mạch là đáng kể, trong khi thành phần điện dung chiếm ưu thế so với thành phần cảm ứng, nghĩa là thành phần phản ứng X âm, thì tải được gọi là điện dung hoạt động. Một ví dụ về tải điện dung hoạt động là cấp nguồn cho đèn huỳnh quang.

Xem thêm:Hệ số công suất (Cosine Phi) là gì