저항 대 임피던스?

• 저항과 임피던스의 차이점은 무엇입니까?

• 언제 그것이 임피던스라고 말하고 언제 저항으로 말할 것인가?

• 다이어그램 (가능한 경우)과 실시간 예제로 설명 할 수 있습니까?

• 회로에서 커패시터와 인덕터를 사용할 수없는 회로에서 리액턴스가 어떻게 형성됩니까?

• 회로에서 리액턴스와 그 값을 실시간으로 어떻게 찾을 수 있습니까?

• 계측기를 사용하여 리액턴스를 계산할 수 있습니까?

• 리액턴스는 의도적으로 설계자에 의해 유지됩니까? 아니면 일반적으로 회로에서 형성됩니까?

모든 답변을 부탁드립니다.

도표!

이것은 복잡한 임피던스를위한 것입니다.

$Z = R + \dfrac{1}{j \omega C}$

저항 은인가 된 전압과 위상이 같으므로 벡터는 동일한 X 방향을 가리 킵니다. 커패시터의 임피던스는 거의 완전히 반응성입니다. 즉 저항 부분이 1 보다 훨씬 작습니다.$R$ . j는발생θ= 90 ° 회전하고, 사람J(=$\dfrac{1}{j \omega C}$$j$$\theta$$j$ ) 분모에 각도가 음수 ( $\sqrt{-1}$. 전류I=U를 계산하려면$\left( \dfrac{1}{j} = -j \right)$
, 우리는 각도θ의 임피던스로 나눌 때각도의 부호가 반전되도록 기준에서 각도를 뺍니다. 결과는 용량 성 부하의 경우 전류가 각도θ로전압을 유도하는 방법을 보여줍니다.$I = \dfrac{U}{Z}$$\theta$
$\theta$ , 여기서 . 유도 성 부하에 대해 유사한 도면에만 그려 질 수있다 J ω L의 반대 방향으로 점 $0 \le \theta \le 90°$
$j \omega L$ 이면 전류가 전압을 따라갑니다.$\dfrac{1}{j \omega C}$

$j$

저항 + 리액턴스 = 임피던스

이상적인 세계에서 커패시터 또는 코일이 없으면 리액턴스도 없습니다. 그러나 회로에는 기생 임피던스가있을 수 있습니다. PCB 트레이스의 길이는 유도 리액턴스 (코일로 작동)를 유발하고 두 개의 인접한 트레이스에는 용량 성 리액턴스 (캐패시터로 작동)가 발생합니다. 기생 임피던스는 의도하지 않은 것이며, 대부분 디자이너가 방해를 받지만 성가신 경우가 있습니다. RLC 미터로
부품 임피던스를 측정 할 수 있으며, 리액턴스 (유도 성 또는 용량 성)와 직렬 또는 병렬로 저항을 제공합니다.
리액턴스는 전압 또는 전류의 위상 변화로 표시됩니다. 이 위상 편이는 오실로스코프에서 XY 모드로 표시 될 수 있습니다. 제로 위상 변이는 직선을 나타내고, 90 ° 위상 변이는 원을 나타내며, 그 사이에있는 것은 타원을줍니다.

임피던스 다이어그램은 다음과 같습니다.

기본적으로 임피던스는 리액턴스 와 저항 의 두 가지로 구성되어 저항을 임피던스의 하위 집합으로 만듭니다.

계산을 단순화하기 위해 복잡한 숫자를 사용하여 임피던스를 표현합니다. 이런 식으로 임피던스 $Z=R+jX$ 가질 수 있습니다 . 여기서 $R$ 은 저항이고, $j$ 는 허수이고 $X$$X$

임피던스 라는 용어의 또 다른 문제 는 주로 AC 회로에 사용되며 어떤 이유로 사람들은 일반적으로 DC 회로에 먼저 노출된다는 것입니다. DC 회로에 임피던스를 사용하지 않는 이유는 리액턴스 특성 때문입니다. 리액턴스의 경우 기본적으로 3 가지 경우가 있습니다. 리액턴스가 0 일 때, 양수일 때와 음수 일 때.

$Z=R+j \omega L$$\omega=2 \pi f$$L$

$Z=R+ \frac{-j}{\omega C}=R-\frac{j}{\omega C}$ . 주파수가 0에 가까워짐에 따라 DC 회로에서 리액턴스는 무한대에 접근하기 때문에 이상적인 커패시터는 DC 회로에서 개방 회로로 모델링됩니다.

$Y=Z^{-1}=G+jB$$G=\frac{R}{R^2+X^2}$$B=\frac{-X}{R^2+X^2}$

업데이트 불행히도, 나는 그렇게 고급 적이 지 않으므로 업데이트에 대한 좋은 대답을 드릴 수 없습니다. 기본적으로 회로의 각 부분은 저항, 인덕터 및 커패시터의 조합으로 작동합니다. 예를 들어 Biot-Savart 법 또는 Gauss의 법칙을 사용하여 전선의 인덕턴스를 계산할 수 있습니다 .

$Q$$C= \frac{Q}{V}$

내가 아는 한, 오늘날 PCB 레이아웃 자체에서 PCB 트레이스의 인덕턴스 및 캐패시턴스를 자동으로 계산할 수있는 전자 설계 프로그램이 있습니다. 내가 제공 한 법률은 효과가 있지만 PCB에서 트레이스의 인덕턴스 및 커패시턴스를 계산하는 것은 매우 복잡합니다.

업데이트 2

리액턴스는 예상 값, 필요한 정밀도 및 특정 회로에서 사용하기 쉬운 기기 유형에 따라 여러 유형의 기기로 측정 할 수 있습니다.

예를 들어 "간단한"멀티 미터를 사용하여 트레이스의 커패시턴스 및 인덕턴스를 측정 할 수 있습니다. 더 나은 결과를 위해 RLCmeter라는 특수한 유형의 멀티 미터를 사용할 수 있습니다. 지정된 주파수에서 정확한 저항과 리액턴스를 보여 주며 가장 우수한 모델은 인덕턴스와 캐패시턴스를 표시 할 수 있습니다. 예를 들어 커패시터와 같은 등가 직렬 저항이 중요하고 단순한 멀티 미터로 측정 할 수 없기 때문에 편리합니다.

경우에 따라 오실로스코프를 사용하여 리액턴스를 확인할 수도 있습니다. 리액턴스는 트레이스를 통과하는 신호에 영향을 미치며 오실로스코프로 이러한 효과를 감지 한 후 회로의 영향으로 리액턴스를 결정할 수 있습니다.

의도적 인 부분에 관해서는 인덕턴스와 캐패시턴스는 자연스러운 현상이며 피할 수 없으며 항상 일어날 것입니다. 일부 회로에서는 설계자가 신호를 트레이스를 통해 전파하는 방식을 변경할 수 있기 때문에 특별히주의를 기울일 수 있습니다. 이것은 현대 고주파 디지털 전자 장치에서 특히 일반적입니다. 반면에 일부 회로 (예 : 저주파 디지털 전자 장치, DC 전용 시스템 등)에서는 설계자가 리액턴스에 많은주의를 기울일 필요가 없으며 단지 "발생"할 수 있습니다.