Calcular impedancia

La impedancia es la resistencia de un circuito a un cambio en la corriente eléctrica (corriente alterna). se mide en ohmios. Para calcular la impedancia, debe conocer el valor de todas las resistencias y la impedancia de todas las bobinas y condensadores, que resisten la corriente en diversos grados dependiendo de cómo cambie la corriente. Puede calcular la impedancia con una fórmula matemática simple.

hoja de formula

  1. Impedancia Z = R o Xyoo XC(solo si está presente)
  2. Impedancia en series Z = √(R + X) (si están presentes tanto R como un tipo X)
  3. Impedancia en series Z = √(R + (|Xyo - XC|)) (si R, Xyo y XC están todos presentes)
  4. Impedancia en cada circuito = R + jX (j es el número imaginario √(-1))
  5. Resistencia R = ΔV / I
  6. Reactancia inductiva Xyo = 2πƒL = ωL
  7. Reactancia capacitiva XC =/ 2πƒC =/ C

Pasos

Parte 1 de 2: Cálculo de la reactancia de la resistencia

Imagen titulada Calculate Impedance Step 1
1. Definir impedancia. La impedancia se representa con el símbolo Z y se mide en ohmios (Ω). Puedes medir la impedancia de cualquier circuito o componente electrónico. El resultado indica en qué medida el circuito ofrece resistencia al flujo de electrones (corriente eléctrica). Hay dos efectos diferentes que ralentizan la corriente, los cuales contribuyen a la impedancia:
  • La resistencia (R) es el retardo de la corriente debido a los efectos del material y la forma del componente. Este efecto es mayor en resistencias, pero todas las partes tienen al menos algo de resistencia.
  • La reactancia (impedancia) (X) es el retardo de la corriente debido a los campos eléctricos y magnéticos que se oponen a los cambios en la corriente o el voltaje. Esto es lo más importante para condensadores y para enjuagar.
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2. Saber qué es la resistencia. La resistencia es un concepto fundamental en el estudio de la electricidad. Encontrará esto más a menudo en el Ley de Ohm: ΔV = yo * R. Con esta ecuación puedes calcular cada uno de estos valores si conoces los otros dos. Por ejemplo, para calcular la resistencia escribe la fórmula como R = ΔV / yo. También puede utilizar el medir la resistencia usando un multímetro.
  • ΔV es el voltaje, medido en voltios (V). También se conoce como diferencia de potencial.
  • I es la corriente, medida en amperios (A).
  • R es la resistencia, medida en ohmios (Ω).
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    3. Saber qué tipo de reactancia calcular. La reactancia solo ocurre en circuitos de CA (corriente alterna). Al igual que la resistencia, se mide en ohmios (Ω). Hay dos tipos de reactancia que ocurren en diferentes partes eléctricas:
  • Reactancia inductiva Xyo es producido por bobinas, también llamado inductor o reactor. Estos componentes crean un campo magnético que contrarresta los cambios de dirección en un circuito de CA. Cuanto más rápido cambia la dirección, mayor es la reactancia inductiva.
  • Reactancia capacitiva XC es producido por condensadores, que almacenan una carga eléctrica. A medida que cambia la dirección de la corriente en un circuito de CA, el capacitor se carga y descarga repetidamente. Cuanto más tiempo tiene el capacitor para cargarse, más resiste la corriente. Por lo tanto, cuanto más rápido cambia la dirección, menor es la reactancia capacitiva.
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    4. Calcular la reactancia inductiva. Como se describió anteriormente, la reactancia inductiva aumenta con la tasa de cambio en la dirección de la corriente o la frecuencia de la pista. Esta frecuencia está representada por el símbolo ƒ, y se mide en Hertz (Hz). La fórmula completa para calcular la reactancia inductiva es Xyo = 2πƒL, donde L de inductancia es (reactancia inductiva), medida en Henry (H).
  • La inductancia L depende de las características de la bobina, como el número de vueltas. También es posible medir la inductancia indirectamente.
  • Si está familiarizado con el círculo unitario, imagine una corriente CA dentro de este círculo, donde una revolución completa de 2π radianes es un ciclo. Si multiplicas esto por ƒ, medido en Hertz (unidades por segundo), obtienes un resultado en radianes por segundo. Este es el velocidad angular del circuito, y puede escribirse como la omega ω minúscula. Encontrará la fórmula para la reactancia inductiva escrita como Xyo=ωL
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    5. Calcular la reactancia capacitiva. Esta fórmula es similar a la fórmula para la reactancia inductiva, excepto que la reactancia capacitiva otro camino alrededor es proporcional a la frecuencia. Reactancia capacitiva XC =/ 2πƒC. C es la capacitancia (reactancia capacitiva) del capacitor, medida en Farad (F).
  • Puede medir la capacitancia usando un multímetro y algunos cálculos simples.
  • Como se explicó anteriormente, esto se puede escribir como / C.
  • Parte 2 de 2: cálculo de la impedancia total

    Imagen titulada Calculate Impedance Step 6
    1. Agregar resistencias en el mismo circuito. La impedancia total es fácil de calcular si el circuito tiene varias resistencias pero no inductores ni capacitores. Primero, mida la resistencia en cada resistencia (o cualquier componente con resistencia), o busque en el circuito la resistencia etiquetada en ohmios (Ω). Combine estos ya que las partes están conectadas entre sí:
    • Se pueden sumar resistencias en serie (conectadas una tras otra a lo largo de un cable). La resistencia total R = R1 + R2 + R3...
    • Los resistores en paralelo (cada uno en un cable diferente conectado al mismo circuito) se agregan como sus valores recíprocos. Para la resistencia total R, resuelve la siguiente ecuación: /R =/ R1 +/ R2 +/ R3 ...
    Imagen titulada Calculate Impedance Step 7
    2. Sumar valores de reactancia similares dentro del mismo circuito. Si solo hay inductores en el circuito o solo capacitores, entonces la impedancia total es la misma que la reactancia total. Calcular de la siguiente manera:
  • Bobinas en serie: Xtotal =XL1 + XL2 + ...
  • Condensadores en serie: Ctotal =XC1 + XC2 + ...
  • Bobinas en paralelo: Xtotal = 1 / (1/XL1 + 1/XL2 ...)
  • Condensadores en paralelo: Ctotal = 1 / (1/XC1 + 1/XC2 ...)
  • Imagen titulada Calculate Impedance Step 8
    3. Reste la reactancia inductiva y capacitiva para la reactancia total. Debido a que uno de estos efectos aumenta a medida que el otro disminuye, tienden a cancelarse entre sí. Para encontrar el efecto total, resta el más pequeño del más grande.
  • Obtienes el mismo resultado con la fórmula Xtotal = | XC - Xyo|
  • Imagen titulada Calculate Impedance Step 9
    4. Calcular la impedancia a partir de la resistencia y la reactancia en un circuito en serie. Puedes simplemente sumar estos juntos, porque los dos valores "estar fuera de fase." Esto significa que ambos valores cambian con el tiempo como parte del ciclo de CA, pero alcanzan su punto máximo en diferentes momentos. Afortunadamente, si todos los componentes están conectados en serie (p. si solo hay un cable), use la siguiente fórmula simple: Z = √(R + X).
  • Las matemáticas detrás de esta fórmula involucran el uso de "fasores", pero también puede ser conocido de la geometría. Resulta que podemos representar las dos componentes R y X como los catetos de un triángulo rectángulo, con la impedancia Z como la hipotenusa.
  • Imagen titulada Calculate Impedance Step 10
    5. Calcular la impedancia de la resistencia y la reactancia en un circuito paralelo. Esta es en realidad la forma general de expresar la impedancia, pero requiere una comprensión de los números complejos. Esta es la única forma de calcular la impedancia total de un circuito en paralelo, que incluye tanto la resistencia como la reactancia.
  • Z = R + jX, donde j es la componente imaginaria: √(-1). Use j en lugar de i para evitar confusiones con la I mayúscula para corriente.
  • No puedes combinar los dos números. Por ejemplo, la impedancia se puede expresar como 60 + j120 Ω.
  • Si tiene dos de estos circuitos conectados en serie, puede agregar los componentes reales e imaginarios por separado. Por ejemplo, es Z1 = 60 Ω + j120 Ω conectados en serie con una resistencia con Z2 = 20 Ω, luego Ztotal = 80 + j120 Ω.
  • Consejos

    • La impedancia total (resistencia y reactancia) también se puede expresar como un número complejo

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