Beoordeling van R, X en Z (weerstand, reactantie en impedantie)

Voordat we beginnen met het onderzoeken van de effecten van weerstanden, inductoren en condensatoren die met elkaar zijn verbonden in dezelfde AC-circuits, laten we kort enkele basistermen en feiten bekijken.

Weerstand

Dit is in wezen wrijving tegen de stroom in. Het is tot op zekere hoogte aanwezig in alle geleiders (behalve super geleiders!), met name in weerstanden. Wanneer de wisselstroom door een weerstand gaat, wordt een spanningsval geproduceerd die in fase is met de stroom. Weerstand wordt wiskundig gesymboliseerd door de letter "R" en wordt gemeten in de eenheid van ohm (Ω).

Reactantie

Dit is in wezen traagheid tegen de stroom in. Het is overal aanwezig waar elektrische of magnetische velden worden ontwikkeld in verhouding tot respectievelijk een aangelegde spanning of stroom; maar vooral in condensatoren en inductoren.

Wanneer de wisselstroom door een zuivere reactantie gaat, wordt een spanningsval geproduceerd die 90 ° uit fase is met de stroom. Reactantie wordt wiskundig gesymboliseerd door de letter "X" en wordt gemeten in de eenheid van ohm (Ω).

Impedantie

Dit is een uitgebreide uitdrukking van alle vormen van verzet tegen de stroom, inclusief zowel weerstand als reactantie. Het is aanwezig in alle circuits en in alle componenten.

Wanneer de wisselstroom door een impedantie gaat, wordt een spanningsval geproduceerd die ergens tussen 0° en 90° uit fase is met de stroom. Impedantie wordt wiskundig gesymboliseerd door de letter "Z" en wordt gemeten in de eenheid van ohm (Ω), in complexe vorm.

Perfecte weerstanden hebben weerstand, maar geen reactantie. Perfecte inductoren en perfecte condensatoren hebben reactantie maar geen weerstand. Alle componenten hebben een impedantie en vanwege deze universele kwaliteit is het logisch om alle componentwaarden (weerstand, inductantie, capaciteit) te vertalen in algemene termen van impedantie als de eerste stap bij het analyseren van een AC-circuit.

Perfecte weerstand, spoel en condensator.

De fasehoek van de impedantie voor elk onderdeel is de faseverschuiving tussen de spanning over dat onderdeel en de stroom door dat onderdeel.

Voor een perfecte weerstand zijn de spanningsval en stroom altijd in fase met elkaar, en dus wordt gezegd dat de impedantiehoek van een weerstand 0° is. Voor een perfecte inductor leidt de spanningsval altijd met 90 ° voor de stroom, en daarom wordt gezegd dat de fasehoek van een inductor +90 ° is.

Voor een perfecte condensator blijft de spanningsval altijd 90 ° achter bij de stroom, en dus wordt gezegd dat de fasehoek van de impedantie van een condensator -90 ° is.

Impedanties in AC gedragen zich analoog aan weerstanden in DC-circuits:ze worden in serie toegevoegd en ze nemen parallel af. Een herziene versie van de wet van Ohm, gebaseerd op impedantie in plaats van weerstand, ziet er als volgt uit:

GERELATEERDE WERKBLAD:

• Impedantie-werkblad
• Werkblad Wisselstroom
• Werkblad capacitieve reactantie
• Inductieve reactantie werkblad