คำว่าอิมพีแดนซ์มักใช้หากมีคนเชื่อมต่อลำโพง ( เครื่องขยายเสียง ) ไปยังระบบเสียงโดยปกติจะมีค่าโอห์มจำนวนหนึ่งซึ่งจะพิมพ์เป็นประจำถัดจากอินพุตจำนวนมากหรือซ็อกเก็ตเอาต์พุต แม้ว่าคุณสมบัติของอิมพีแดนซ์จะไม่ค่อยเข้าใจคำว่าอิมพีแดนซ์ยังใช้ในหลายสาขาวิชาวิศวกรรมเพื่ออ้างถึงว่าเป็นฝ่ายตรงข้ามกับงานที่ทำ อย่างไรก็ตามบทความนี้กล่าวถึงโดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับอิมพีแดนซ์ไฟฟ้าซึ่งอธิบายถึงผลรวมของความต้านทาน (R), รีแอคแตนซ์อุปนัย (XL) และรีแอคแตนซ์ความจุ (XC) ในวงจร AC ไม่ว่าจะเกิดขึ้นในส่วนประกอบเดียวหรือทั้งหมด วงจร.

อิมพีแดนซ์ไฟฟ้าคืออะไร?

อิมพีแดนซ์ไฟฟ้า (หรือเรียกสั้น ๆ ว่า 'อิมพีแดนซ์') เป็นการเพิ่มความหมายของความต้านทานต่อกระแสสลับ (AC) ซึ่งหมายความว่าอิมพีแดนซ์รวมทั้งความต้านทาน (การต่อต้านของกระแสไฟฟ้าที่ทำให้เกิดความร้อน) และรีแอคแตนซ์ (การวัดกระแสไฟฟ้ากระแสสลับเช่นนี้) - โดยละเอียดแล้วการต่อต้านที่อยู่ติดกับกระแสไฟฟ้า ใน กระแสตรง (DC) อิมพีแดนซ์ไฟฟ้าเหมือนกับความต้านทานยกเว้นว่าจะไม่เป็นจริงในวงจร AC

ความต้านทานไฟฟ้า

อิมพีแดนซ์อาจแตกต่างจากความต้านทานเมื่อวงจรกระแสตรงเปลี่ยนกระแสในทางใดทางหนึ่งซึ่งคล้ายกับ การเปิดและปิดสวิตช์ไฟฟ้า ดังที่สังเกตได้ในคอมพิวเตอร์เมื่อเปิดและปิดสวิตช์เพื่อแสดงถึงหนึ่งและเลขศูนย์ (ภาษาไบนารี) สิ่งที่ตรงกันข้ามกับอิมพีแดนซ์คือการรับเข้าซึ่งเป็นการวัดค่าเผื่อกระแส รูปทางซ้ายคือระนาบอิมพีแดนซ์เชิงซ้อนซึ่งอิมพีแดนซ์แสดงด้วย Z ความต้านทานแสดงเป็น R และรีแอคแตนซ์แสดงด้วย X

การตรวจเอกซเรย์ความต้านทานไฟฟ้า (EIT)

หลักการพื้นฐานของการตรวจเอกซเรย์อิมพีแดนซ์ไฟฟ้า (EIT) นั้นคล้ายกับการตรวจเอกซเรย์ความต้านทานไฟฟ้า (ERT) เช่นการวัดหลาย ๆ รอบที่รอบนอกของเรือกระบวนการหรือท่อจะถูกนำมารวมกันเพื่อให้ข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติทางไฟฟ้าของปริมาตรของกระบวนการ

การตรวจเอกซเรย์ความต้านทานไฟฟ้า

การตรวจเอกซเรย์อิมพีแดนซ์ไฟฟ้า (EIT) เป็นวิธีการถ่ายภาพทางการแพทย์ที่ไม่รุกรานซึ่งรูปของการนำไฟฟ้าหรือการอนุญาตของส่วนหนึ่งของร่างกายเกิดขึ้นโดยบังเอิญจากการวัดอิเล็กโทรดที่พื้นผิว การนำไฟฟ้าขึ้นอยู่กับปริมาณอิออนอิสระและมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างเนื้อเยื่อชีวภาพที่แตกต่างกัน (EIT สัมบูรณ์) หรือสภาวะการปฏิบัติที่แตกต่างกันของเนื้อเยื่อหรืออวัยวะอื่น ๆ ที่คล้ายคลึงกัน (EIT แบบสัมพัทธ์หรือหน้าที่) ระบบ EIT ส่วนใหญ่ใช้กระแสที่ผิดปกติเพียงเล็กน้อยที่ความถี่เดียวอย่างไรก็ตามระบบ EIT บางระบบใช้ความถี่ต่างๆเพื่อแยกแยะระหว่างเนื้อเยื่อปกติและสงสัยว่าผิดปกติภายในอวัยวะเดียวกันได้ดีขึ้น (multifrequency-EIT หรือสเปกโทรสโกปีอิมพีแดนซ์ไฟฟ้า)

ความต้านทานที่ซับซ้อน

ตัวต้านทานที่มีค่า R มีอิมพีแดนซ์ R โอห์มเป็นจำนวนจริง ตัวเหนี่ยวนำในอุดมคติ มีความต้านทานที่ซับซ้อนของ

Z = j2πfL

โดยที่ 'f' คือความถี่ในเฮิรตซ์และ L คือค่าความเหนี่ยวนำในเฮนรีส เป็นจินตนาการเพราะตัวเหนี่ยวนำในอุดมคติสามารถกักเก็บและปล่อยพลังงานไฟฟ้าได้ ไม่สามารถกระจายความร้อนได้เหมือนตัวต้านทาน ในทำนองเดียวกันตัวเก็บประจุในอุดมคติมีอิมพีแดนซ์ที่ซับซ้อน

Z = -j / 2πfc

โดยที่ 'C' คือความจุในหน่วยฟารา

การใช้อิมพีแดนซ์เชิงซ้อน

พฤติกรรมของอิมพีแดนซ์ของวงจรไฟฟ้ากระแสสลับที่มีส่วนประกอบต่าง ๆ จะไม่สามารถจัดการได้อย่างรวดเร็วหากใช้ไซน์และโคไซน์เพื่อแสดงแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า โครงสร้างทางคณิตศาสตร์ที่ช่วยลดความซับซ้อนของการใช้ฟังก์ชันเลขชี้กำลังที่ซับซ้อน ส่วนที่จำเป็นของกลยุทธ์มีดังนี้

ความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ที่อยู่ภายใต้เทคนิค

ejωt = cosωt + sinωt

ส่วนจริงของฟังก์ชันเอกซ์โพเนนเชียลที่ซับซ้อนสามารถใช้แทนแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับหรือกระแสไฟฟ้าได้

V = Vm COSωt

ฉัน = Im COS (ωt-φ)

จากนั้นอิมพีแดนซ์สามารถแสดงเป็นเลขชี้กำลังที่ซับซ้อนได้

Z = Vm / Im e-jØ = R + jX

จากนั้นอิมพีแดนซ์ขององค์ประกอบแต่ละวงจรสามารถแสดงเป็นจำนวนจริงหรือจำนวนจินตภาพที่บริสุทธิ์

R –j / ωcjωL

Complex Impedance สำหรับ RL และ RC

การใช้อิมพีแดนซ์เชิงซ้อนเป็นเทคนิคสำคัญในการจัดการวงจรไฟฟ้ากระแสสลับหลายองค์ประกอบ หากใช้ระนาบเชิงซ้อนที่มีความต้านทานตามแนวแกนจริงรีแอคแตนซ์ของตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำจะถือว่าเป็นจำนวนจินตภาพ สำหรับการผสมแบบอนุกรมของส่วนประกอบเช่นชุดค่าผสม RL และ RC ค่าส่วนประกอบจะถูกเพิ่มราวกับว่าเป็นส่วนประกอบของเวกเตอร์ แสดงตอนนี้เป็นรูปแบบคาร์ทีเซียนของอิมพีแดนซ์เชิงซ้อน นอกจากนี้ยังสามารถเขียนในรูปแบบเชิงขั้ว ความต้านทานในวงจรรวมเช่น วงจรขนาน RLC .

Complex Impedance สำหรับ RL และ RC

ความต้านทานและปฏิกิริยา

ความต้านทานคือแรงเสียดทานพื้นฐานต่อการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน มีอยู่ในตัวนำทั้งหมดในระดับหนึ่ง (ยกเว้นตัวนำยิ่งยวด!) และที่โดดเด่นที่สุดในตัวต้านทาน เมื่อกระแสสลับผ่านความต้านทานแรงดันตกจะเกิดขึ้นซึ่งอยู่ในเฟสกับกระแส ความต้านทานเป็นสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ด้วยตัวอักษร“ R” และวัดเป็นหน่วยของโอห์ม (Ω)

วงจรความต้านทานและปฏิกิริยา

ปฏิกิริยาโดยพื้นฐานแล้วจะไม่ใช้งานต่อการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน มีอยู่ทุกที่ที่มีการพัฒนาสนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็กตามสัดส่วนของแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้าที่ใช้ซึ่งสอดคล้องกัน แต่โดยเฉพาะอย่างยิ่งในตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำ เมื่อกระแสสลับผ่านรีแอคแตนซ์บริสุทธิ์จะเกิดแรงดันตก - ซึ่งอยู่นอกเฟสกับกระแสไฟฟ้า 90o รีแอคแตนซ์เป็นสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ที่มีตัวอักษร“ X” และวัดในหน่วยของโอห์ม (Ω)

การประยุกต์ใช้อิมพีแดนซ์

ความต้านทานและความต้านทานทั้งสองมีการใช้งานไม่ว่าคุณจะพิจารณาหรือไม่ทั้งสองอย่างมีอยู่ในบ้านของคุณเอง ไฟฟ้าในบ้านของคุณควบคุมโดยแผงที่มีฟิวส์อยู่ เมื่อคุณผ่านไฟกระชากฟิวส์จะขัดจังหวะกระแสไฟฟ้าเพื่อให้การบาดเจ็บลดลง ฟิวส์ของคุณคล้ายกับตัวต้านทานความจุสูงมากที่สามารถรับแรงกระแทกได้ หากไม่มีระบบไฟฟ้าในบ้านของคุณก็จะพังทลายและคุณจะต้องสร้างใหม่ตั้งแต่ต้น

ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ด้วยความต้านทานและความต้านทาน อีกสถานการณ์หนึ่งที่อิมพีแดนซ์มีความสำคัญอยู่ในตัวเก็บประจุ ในตัวเก็บประจุอิมพีแดนซ์ถูกใช้เพื่อจัดการการไหลของกระแสไฟฟ้าในแผงวงจร หากไม่มีตัวเก็บประจุควบคุมและปรับการไหลของกระแสไฟฟ้าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของคุณที่ใช้กระแสสลับจะทำให้เกิดการลุกลามหรือบ้าดีเดือด เนื่องจากกระแสสลับให้กระแสไฟฟ้าที่พัลส์ที่ผันผวนจึงจำเป็นต้องมีประตูที่กักเก็บกระแสไฟฟ้าทั้งหมดไว้และปล่อยให้มันทำงานได้อย่างราบรื่น วงจรไฟฟ้า ไม่มากเกินไปหรือน้อยเกินไป

“รหัสสีตัวต้านทาน 50 โอห์ม ”

ในบทความนี้เราได้กล่าวถึงทฤษฎีวงจรไฟฟ้าและแนวคิด EIT (การตรวจเอกซเรย์อิมพีแดนซ์ไฟฟ้า) และหลักการทำงานของมันอิมพีแดนซ์เชิงซ้อนการใช้อิมพีแดนซ์เชิงซ้อนอิมพีแดนซ์เชิงซ้อนสำหรับแนวคิดวงจร RL และ RC และรีแอคแตนซ์และความต้านทาน การประยุกต์ใช้อิมพีแดนซ์ไฟฟ้าในที่สุด นอกจากนี้สำหรับข้อสงสัยใด ๆ เกี่ยวกับแนวคิดนี้หรือ โครงการไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ โปรดให้ข้อเสนอแนะที่มีค่าของคุณโดยการแสดงความคิดเห็นในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง นี่คือคำถามสำหรับคุณ การประยุกต์ใช้อิมพีแดนซ์ไฟฟ้าคืออะไร เหรอ?

เครดิตภาพ: