امپدانس الکتریکی
امپدانس الکتریکی یا به طور ساده امپدانس، مقدار مقاومت در برابر جریان متناوب سینوسی را توصیف میکند. در جریان مستقیم تفاوتی بین مقاومت و امپدانس نیست چرا که میشود مقاومت را به عنوان امپدانس با فاز صفر درجه تصور کرد.
محتویات |
قانون اهم [ویرایش]
بر طبق این قانون هرگاه دمای یک رسانای فلزی ثابت باشد نسبت اختالاف پتانسیل دو سر رسانا به شدت جریانی که از ان عبور می کند مقدار ثابتی است که این نسبت را مقاومت الکتریک رسانا می نامیم و از رابطه ی R=V/I تبیعیت می کند که در ان V یا ولتاژ برحسب ولت و I یا آمپر بر حسب امپر و R بر حسب اهم است. تقریبا تمام مقاومتهای خطی از رابطه ی بالا پیروی می کنند.
جریان و ولتاژ مرکب [ویرایش]
مثالی از راه حلی خلاقانه [ویرایش]
پس میزند در حالی که ولتاژ در یک القاگر، جریان را به اندازه به جلو میراند. از آنجا که دامنه نوسان ولتاژ و جریان باهم برابرند لذا میتوان گفت که بزرگی امپدانس برابر با یک استمقاومت و رآکتانس [ویرایش]
مقاومت رسانا [ویرایش]
معمولا مواد را از جنبه ی رسانایی به سه دسته کلی ۱-مواد رسانا :موادی که حرارت و جریان الکتریکی را به خوبی از خود عبور می دهند مانند فلزاتی از قبیل (طلا، مس، آهن و...) رسانایی این مواد تحت تاثیر دما دستخوش تغییراتی می شود و با بالا رفتن دما مقاومت انها زیاد می شود و با پایین آمدن دما مقاومتهای آنها نیز پایین می اید که حتی در دماهای خیلی پایین حالت ابر رسانا نیز رخ می دهد . معمولا در دمای ثابت مقاومت را با توجه به سطح (مساحت) مقطع جسم، طول جسم و خصوصیات فیزیکی جسم (جنس جسم و....) واز ربطه R=ρ(L/A)اندازه گیری می کنند که در ان R یا مقاومت بر حسب اهم ، L یا طول رسانا برحسب متر و A مساحت سطح مقطع بر حسب متر -مربع می باشد و ρ نیز رسانایی و یژه رسانا می باشد که به خصوصیات ذاتی ماده بر می گردد و در آزمایشگاه اندازه گیری میشود . لازم به توضیح بسیا مهم است که مقاومت به اختلاف پتانسیل و جریان عبوری وابسته نیست بلکه جنس و شکل ماده بستگی دارد که از رابطه بالا همین نیجه قابل استنباط می بود .
۲- مواد نیمه رسانا: این دسته از مواد دارای هدایت الکتریکی کمتری بوده و لی ویژگی مطرح ان قابل کنترل بودن ان هدایت است . مواد نیمه رسانا مانند سیلیسیوم (سیلیکن) و ژرمانیوم را می توان نام برد . تغییرات رسانایی مواد نیمه رسانا تابع عواملی چون تحریک نوری و تغییرات دما و خلوص انها است چراکه مواد نیمه رسانانا رسانش جالبی ندارند ولی بعد از افزایش مقداری نا خالصی رسانایی آنها بشدت افزایش می یابد از مواد نیمه رسانا در ساختمان دیودها استفاده می شود.
۳- مواد عایق که از نظر هدایت الکتریکی در ولتاژهای پایین بهره مناسبی ندارند.
رآکتانس [ویرایش]
خازن و سلف در هنگام عبور جریان از انها دارای مقادیری مقاومت اهمی می شوند که به انها راکتانس می گویند و معمولا انرا با X نشان می دهند
راکتانس ظرفیتی (رآکتانس خازنی [ویرایش]
راکتانس القایی [ویرایش]
ترکیب امپدانسها [ویرایش]
همان طوری که می دانیم امپدانس خازن از رابطه ی jXc- بدست می اید که در ان Xc=۱/ωcاست به Xcراکتانس خازن می گویند . در حالت کلی امپدانس خازن از رابطه ی Z=-j/ωc محاسبه می گردد . در برخورد با امپدانسها همان کاری را میکنیم که با مقاومتها می کنیم نکته ای که این جا مطرح می شود رابطه ی ω است . که این رابطه ω=۲πf که دران f فرکانس و ω فرکانس زاویه ای می باشد.
و امپدانس سلف نیز از رابطه ی Z=jXl محاسبه می گردد که Xl=ωL و در نتیجه Z=jωl است .
نکته بسیار مهم آن است که : با توجه به رابطه یω=۲πf و رابطه ی Z=-j/ωc در خازن و رابطه ی Z=jωL در سلف نتیجه میشود که: در فرکانسهای خیلی بالا امپدانس سلف خیلی بالا است(مدار باز میشود) ودر همان فر کانس بالا امپدانس خازن به سمت صفر میل می کند(اتصال کوتاه ) ودر حالت فرکانس خیلی پایین مطالب فوق عکس می گردد
ترکیب سری [ویرایش]
گفتیم که در واحد امپدانس الکتریکی اهم است و می توان با ان مانند یک مقاومت برخورد کرد یعنی در اتصال (ترکیب) سری امپدانسها تک تک امپدانسها بهم جمع شود یعنی Z=Z۱+Z۲+Z۳+...Zn می باشد مثال دو امپدانس سری دار یم که اولی با مقدار Z۱=۶+j۸و دومی با مقدار Z۲=۳+j۴ مباشد امپدانس کلی برابر است با Z=۹+j۱۲
ترکیب موازی [ویرایش]
اندازه گیری امپدانس [ویرایش]
منابع [ویرایش]
کتاب الکترونیک دکتر میر عشقی وتحلیل مدار مهندس حسین نامی
