Elektrotechnika labki cw 2

Rezystancja (opór, oporność]) jest miarą oporu czynnego, z jakim element przeciwstawia się przepływowi prądu elektrycznego.

Zwyczajowo rezystancję oznacza się symbolem R.

Jednostką rezystancji w układzie SI jest om, której symbolem jest Ω.

Odwrotność rezystancji to konduktancja, której jednostką jest simens.

Dla większości materiałów rezystancja nie zależy od natężenia prądu, wówczas natężenie prądu jest proporcjonalne do przyłożonego napięcia. Zależność ta znana jest jako prawo Ohma:

gdzie

Inatężenie prądu elektrycznego,

Unapięcie elektryczne.

Rezystancja przewodnika o jednakowym przekroju poprzecznym do kierunku przepływu prądu jest proporcjonalna do długości przewodnika, odwrotnie proporcjonalna do przekroju i zależy od materiału, co wyraża wzór:

gdzie

l — długość elementu,

S — pole przekroju poprzecznego elementu,

ρ — rezystywność przewodnika.

Rezystywność, zwana oporem właściwym, jest oporem elementu o jednostkowej długości i jednostkowym polu przekroju poprzecznego.

Niektóre substancje przejawiają specyficzne właściwości ze względu na rezystancję – zobacz: rezystancja ujemna, nadprzewodnictwo.

W obwodach prądu przemiennego natężenie prądu zależy nie tylko do rezystancji lecz także od reaktancji elementu. Uogólnieniem i rozwinięciem pojęcia rezystancji w obwodach prądu przemiennego na elementy pojemnościowe (kondensator) i indukcyjne (cewka) jest impedancja. Rezystancja jest wówczas częścią rzeczywistą impedancji zespolonej.

Reaktancja (elektryczność)

Reaktancja (opór bierny, sprzeciwność[1]) to wielkość charakteryzująca obwód elektryczny zawierający element o charakterze pojemnościowym (np. kondensator) lub element o charakterze indukcyjnym (np. cewkę). Jednostką reaktancji jest om.

Reaktancję oznacza się na ogół symbolem X.

Gdy przez cewkę lub kondensator płynie prąd przemienny, wtedy część energii magazynowana jest w polu, odpowiednio magnetycznym lub elektrycznym. Wywołuje to spadek napięcia wprost proporcjonalny do iloczynu prądu i reaktancji. W przypadku obwodów prądu stałego nie mówi się o reaktancji, bowiem (pomijając stan nieustalony) cewka stanowi zwarcie, zaś kondensator przerwę w obwodzie.

Reaktancja idealnej cewki i kondensatora jest równa co do wartości bezwzględnej ich impedancji. Napięcie i prąd w takich elementach są przesunięte w fazie o 90 stopni względem siebie. Znak liczby zależy od tego, czy prąd wyprzedza napięcie, czy napięcie wyprzedza w fazie prąd.

Reaktancja cewki (opór indukcyjny, induktancja) ma znak dodatni i oblicza się ją ze wzoru:

gdzie L to indukcyjność własna cewki, pulsacja.

Reaktancja kondensatora (opór pojemnościowy, kapacytancja) ma znak ujemny[2], oblicza się ją ze wzoru:

gdzie: Cpojemność kondensatora, pulsacja.

W układach wysokiej częstotliwości (układy o stałych rozłożonych) elementy o charakterze pojemnościowym i indukcyjnym często uzyskuje się poprzez wprowadzenie do prowadnicy falowej nieciągłości, np. zwężenia.

Reaktancja połączonych szeregowo cewek i kondensatorów jest sumą[2] ich reaktancji:

Impedancja

Impedancja, moduł impedancji, opór całkowity, zawada, zawadność[1] (ozn. Z) – wielkość opisująca elementy w obwodach prądu przemiennego.

Impedancja jest rozszerzeniem pojęcia rezystancja z obwodów elektrycznych prądu stałego, umożliwia rozszerzenie prawa Ohma na obwody prądu przemiennego. Jednostką impedancji w układzie SI jest 1 om. Impedancja Z elementu obwodu prądu przemiennego jest definiowana jako

gdzie:

Jest wypadkową oporu czynnego (rezystancji) R i biernego (reaktancji) X.

Zapis na liczbach zespolonych:

W naukach technicznych, np. w elektrotechnice i elektronice, na oznaczenie jednostki urojonej używa się zazwyczaj nie litery i, jak w matematyce, ale j – w celu uniknięcia niejednoznaczności, wynikających z oznaczania chwilowego natężenia prądu literą i.

Zapis zespolony wiąże się ściśle z teorią wskazów wirujących, która pozwala znacznie uprościć obliczenia przy projektowaniu układów skupionych, liniowych, stacjonarnych (SLS) przy pobudzeniu prądem przemiennym o jednej częstotliwości. Wszystkie napięcia i prądy przedstawiane są w tej teorii jako wartości zespolone, ale nie zawierające bezpośrednio czynników harmonicznych, co pozwala na łatwiejsze operowanie nimi.

Pojęcie impedancji wprowadza się także dla układów rozproszonych – wówczas impedancja jest funkcją przestrzeni . Takie pojęcie impedancji wykorzystuje się w układach bardzo wysokiej częstotliwości (układy mikrofalowe), takich jak telefony komórkowe czy nowoczesne procesory.

W zależności od znaku reaktancji X mówi się o impedancji o charakterze pojemnościowym (X < 0) lub indukcyjnym (X > 0).


Wyszukiwarka