Impedancia calcular: 10 pasos (con fotos)

2 Partes:El cálculo de la resistencia y la reactancia El cálculo de la impedancia total

La impedancia es la resistencia (u oposición) de un circuito de corriente alterna y su unidad de medida es el "ohm". Para su cálculo, se debe conocer el valor de todas las resistencias y la impedancia de los inductores de circuito y condensadores. Tenga en cuenta que la oposición generada por inductores y condensadores varía de acuerdo con el cambio de la corriente eléctrica. Para el cálculo de impedancias, que utiliza una simple fórmula matemática.

fórmulas

Impedancia Z = R o X_Lo X_C(Si sólo uno)
impedancia Sólo en serie Z = √ (R + X) (Si R es un tipo de X)
impedancia Sólo en serie Z = √ (R + (| X_L - X_C|)) (Si R, X_L y X_C)
impedancia a cualquier circuito = R + jX (J es el número imaginario √ (-1))
La resistencia R = I /? V
Reactancia inductiva X_L = = 2πƒL ωL
Reactancia capacitiva X_C = / _2πƒL = / _ωL

parte 1

El cálculo de la resistencia y la reactancia

Imagen titulada calcular la impedancia Paso 1

Definición de impedancia. La impedancia se representa por la letra Z y se mide en ohmios (omega). Es posible medir este valor en cualquier componente o circuito eléctrico y el resultado indicará que ofrece resistencia al flujo de electrones (corriente eléctrica). Hay dos efectos diferentes que reducen el paso de la corriente, y ambos contribuyen a la impedancia:

La resistencia (R) es reducir la corriente de paso debido al material y el componente de forma. Este valor se incrementa en resistencias, pero todos los componentes tienen una resistencia mínima.
La reactancia (X) es reducir la corriente de fuga causada por campos eléctricos y magnéticos que se oponen a los cambios en la corriente eléctrica o voltaje. Estos valores son más importantes en y condensadores inductores.

Imagen titulada calcular la impedancia Paso 2

Revisar la definición de resistencia. La resistencia es un concepto clave en el estudio de la electricidad, encuentra a menudo en La ley de Ohm:? V = I * R. Esta ecuación permite el cálculo de cualquiera de sus variables si los otros dos son conocidos. Para el cálculo de la resistencia (R), por ejemplo, para escribir la fórmula R = I /? V. Además, es posible medir la resistencia de un componente fácilmente con la ayuda de un multímetro.

? V es el voltaje medido en voltios (V). Es también conocido como "diferencia de potencial".

I es la corriente, medida en amperios (A).

R es la resistencia, medida en ohmios (Ω).

Imagen titulada calcular la impedancia Paso 3

Averiguar qué tipo de reactor que se calcula. Existe la reactancia sólo en circuitos de corriente alterna (AC) y así como la resistencia, su unidad de medida es el ohmio (Ω). Hay dos tipos de reactancia de diferentes componentes electrónicos:

La reactancia inductiva X_L Es producido por inductores, también conocido como bobinas o reactores. Estos componentes crean un campo magnético opuesto el cambio de fase en un circuito de corriente alterna. Cuanto más rápido el cambio, mayor es la reactancia inductiva.

Reactancia capacitiva X_C Se produce por condensadores que son componentes capaces de almacenar cargas eléctricas. A medida que el flujo de corriente en un circuito cambia dirección AC, el condensador se carga y se descarga la energía en varias ocasiones. Cuanto más tiempo se tiene que cargar, mayor es la oposición a la corriente. Debido a esto, más rápido el cambio de fase, más baja es la reactancia capacitiva.

Imagen titulada calcular la impedancia Paso 4

Calcular la reactancia inductiva. Como se describió anteriormente, esta reactancia aumenta con la velocidad de cambio de dirección de la corriente, también conocido como circuito de frecuencia. La frecuencia está representado por el símbolo ƒ y su unidad de medida es el Hertz (Hz). La fórmula completa para el cálculo de la reactancia inductiva es X_L = 2πƒL, donde L es Inductancia medido en henrios (H).

La inductancia L del inductor depende de características tales como el número de vueltas de la bobina. Además, también es posible medir directamente.

Si no está familiarizado con el "círculo de la unidad", An imagen actual AC representada de ese modo, en el que una rotación completa de 2p radianes corresponde a 1 ciclo. Cuando se multiplica por ƒ medido en Hertz (unidades por segundo), resultará en radianes por segundo. Este es el valor de velocidad angular del circuito, representada por minúsculas omega (ω). Algunos autores escriben la fórmula de la reactancia inductiva como X_L= ΩL.

Imagen titulada calcular la impedancia Paso 5

Calcular la reactancia capacitiva. Esta fórmula es similar a la fórmula reactancia inductiva, excepto que la reactancia capacitiva es inversamente proporcional a la frecuencia. Por lo tanto, la reactancia capacitiva X_C = / _2πƒC, donde C es la capacitancia del condensador se mide en faradios (F).

Se puede medir la capacitancia utilizando un multímetro y cálculos sencillos.

Como se explicó anteriormente, esta ecuación también se puede escribir como / _ωL.

parte 2

El cálculo de la impedancia total

Imagen titulada calcular la impedancia Paso 6

Algunas resistencias del mismo circuito. La impedancia total es simple que calcular si el circuito tiene varias resistencias, pero la misma no se produce cuando hay inductores o condensadores. En primer lugar, medir la resistencia de cada una de las resistencias (o ninguna resistencia componente) o consulte el diagrama de cableado del circuito y la búsqueda de los valores en ohmios (Ohmio). Estos valores deben ser añadidos en función de cómo se conectan los componentes:

Simplemente hay que añadir las resistencias en serie (conectados por bordes en una sola línea). La resistencia total se da como R = R₁ + R₂ + R₃...
Las resistencias en paralelo (cada posicionados de manera diferente, pero el circuito conectado al mismo punto) se añaden a la inversa. Por lo tanto, la resistencia total se da como R = / _R₁ + / _R₂ + / _R₃ ...

Imagen titulada calcular la impedancia Paso 7

Algunos valores de reactancia similares en el mismo circuito. Si sólo hay inductores en el circuito, o sólo los condensadores, la impedancia total es igual a la reactancia total. Calcularlo de la siguiente manera:

Inductores en serie: X_total X =_L1 + X_L2 + ...

Los condensadores en serie: C_total X =_C1 + X_C2 + ...

Inductores en paralelo: X_total = 1 / (1 / X_L1 + 1 / X_L2 ...)

Los condensadores en paralelo: C_total = 1 / (1 / X_C1 + 1 / X_C2 ...)

Imagen titulada calcular la impedancia Paso 8

Obtener reactancia total restando la reactancia inductiva y capacitiva. Para ser inversamente proporcional (como una aumenta, la otra disminuye y viceversa), estos efectos tienden a anularse. Para encontrar el efecto total, restar el número menor del mayor.

Se puede obtener el mismo resultado por la ecuación X_total = | X_C - X_L|

Imagen titulada calcular la impedancia Paso 9

Calcular la impedancia con la resistencia y la reactancia en serie. No se puede simplemente añadir los dos valores, ya que son "anticuado". Esto significa que, mientras que el cambio en el tiempo como parte del ciclo de AC, tanto alcanzan su pico en momentos diferentes. Afortunadamente, si todos los componentes están conectados en serie (por ejemplo, todas en una sola línea), se puede utilizar la fórmula Z = √ (R + X).

Las matemáticas detrás de esta fórmula implica "fasor"Pero también puede parecer familiar para contener conceptos de geometría. En este caso, es posible representar los dos componentes (A y X) como los lados de un triángulo rectángulo-, actuando con la impedancia Z como la hipotenusa.

Imagen titulada calcular la impedancia Paso 10

Calcular la impedancia con la resistencia y la reactancia en paralelo. De hecho, se trata de un modo general para expresar la impedancia, pero requiere el conocimiento de los números complejos. Además, la única manera de calcular la impedancia total de un circuito paralelo que incluye los dos factores, la resistencia y la reactancia.

Z = R + jX, donde j es el componente imaginario: √ (-1). Utilice la letra "j" en vez de "yo" para evitar la confusión con que solía representar a la corriente eléctrica.

No se pueden combinar los dos números. Una impedancia, por ejemplo, puede expresar como 60Ω + j120Ω.

Si hay dos circuitos como esta serie, añadir los componentes reales e imaginarias por separado. Por ejemplo, si Z₁ = 60Ω + j120Ω y está en serie con una resistencia Z₂ = 20Ω, entonces Z_total = 80Ω + j120Ω.