Upinzani mkali - ni nini?

Mtu kwa muda mrefu amekuwa akitumia umeme, kemikali, na nishati ya atomiki kwa mahitaji yake. Kwa ufafanuzi wa kiufundi wa yeyote kati yao, kuna seti ya dhana zinazofanya iwezekanavyo kutambua kiini chao. Kwa mfano, makala kama nguvu, mvutano, wiani, nk, hutumiwa sana katika utafiti wa umeme sio tu, bali pia aina nyingine za nishati inayojulikana. Moja ya dhana hizi zote ni neno "upinzani", linatumiwa sana katika umeme. Katika maeneo mengine, kuna ufanisi - kufanana, kutangaza, kutafakari, nk. "Upinzani" ni, kwa kweli, tabia ya kupoteza shamba la nishati. Madhumuni ya sayansi na teknolojia ni kuamua ni sababu gani ya upinzani.

Upinzani katika mizunguko ya umeme ina asili ya aina mbili - wanasema upinzani na nguvu. Kwa kondakta, upinzani wa umeme ni sifa kuu na ni kutokana na upinzani wa vifaa vya conductor kwa uhamisho wa flygbolag sasa. Sababu za kukabiliana na hii inaweza kuwa tofauti, ambayo inaelezea jina lake tofauti. Upinzani mara zote hufuatana na mabadiliko ya aina moja ya nishati kwa wengine kutokana na kupungua kwa nishati ya chanzo kikubwa. Kwa kesi ya nishati ya umeme, mabadiliko haya yanamaanisha uongofu wa nishati ya chanzo cha emf katika nishati ya joto, magnetic au umeme.

Kwa kihistoria, kwanza katika biografia ya kupinga ilikuwa utafiti wa upinzani wa kazi, ambayo ni kutokana na mabadiliko ya nishati ya chanzo katika joto la conductor. Hii ni kutokana na ukweli kwamba mashtaka (na haya ni elektroni) chini ya hatua ya shamba la kiwanda cha chanzo huhamia kando ya conductor, kwa kusema kwa mfano, "kusukuma" fuwele au molekuli ya suala hilo. Katika suala hili, uhamisho wa uhamisho wa nishati kwa pamoja husababisha ongezeko la joto la conductor, yaani. Kuna mabadiliko ya nishati ya umeme katika nishati ya joto. Ikiwa chanzo cha emf hakibadili upeo wake U na mwelekeo, basi sasa katika mzunguko mimi huitwa daima, na upinzani wa mzunguko huo huhesabiwa kutoka kwa sheria ya Ohm: R = U / I.

Upinzani wa mzunguko wa DC unaweza tu kutumika. Reactance "inafanya yenyewe kujisikia" tu katika circuits AC, ambayo ina inductance maalum (coil) au capacitance (capacitor). Kwa kusema, conductor yoyote ina inductance na uwezo fulani, lakini kwa kawaida wao ni negligible kwamba wao ni kupuuzwa. Ukosefu wa uwezo na uwezo wakati gharama za umeme zinapita kati yao hubadili nishati yao kwenye uwanja wa magnetic wa coil au shamba la umeme la dielectri. Nishati iliyohifadhiwa kwa njia hii, wakati ishara ya mabadiliko ya chanzo cha emf, inarudiwa kwa namna ya nishati ya malipo ya malipo, kwa hiyo jina "upinzani mkali".

Uendeshaji katika mzunguko wa sasa unaosababisha "hutoa upinzani" kwa sasa inayozunguka kwa njia ya uzushi wa kujifungua: mabadiliko katika sasa yanayotokana na mabadiliko katika emf ya chanzo husababisha mabadiliko katika uwanja wa umeme ili ijaribu kudumisha sasa katika mzunguko kutokana na nishati iliyohifadhiwa ya shamba la magnetic. Kipimo cha nishati iliyohifadhiwa ni kipimo cha inductance ya mzunguko L, ambayo inategemea mzunguko f wa sasa mbadala. Ufanisi wa inductor ni kuamua kwa formula ifuatayo:

XL = 2 * π * f * L.

Kipaji katika mzunguko wa AC hukusanya nishati ya uwanja wa umeme kwa malipo ya dielectri. Wakati ukubwa na / au mwelekeo wa emf ya chanzo hubadilishwa, voltage kwenye sahani ya capacitor inachukuliwa na kupungua kwa sasa, tena ni kubwa capacitor C ya capacitor.

Kuguswa kwa capacitor, pia mtegemezi-inategemea, ni mahesabu kwa formula:

Xc = 1 / (2 * π * f * C).

Inaweza kuonekana kutoka kwa kujieleza kwamba upinzani hupungua kwa kuongeza mzunguko na / au uwezo. Kwa hiyo, kwa mzunguko wa sasa unaobadilishana, ambapo kuna shinikizo, inductor na capacitor, ni muhimu kuamua upinzani kamili ulio hai na ufanisi. Kwa ujumla, fomu ya kuhesabu impedance ina "ladha ya Pythagorean":

Zv2 = Rv2 + (XL + Xc) v2

* Angalia: ishara "v" inapaswa kusoma "Z katika mraba", nk.

Na hatimaye upinzani wa upinzani ni kama ifuatavyo:

Z = √ (squarte) Rv2 + (XL + Xc) v2.