Überprüfung von R, X und Z (Widerstand, Reaktanz und Impedanz)

Bevor wir beginnen, die Auswirkungen von Widerständen, Induktivitäten und Kondensatoren zu untersuchen, die in denselben Wechselstromkreisen miteinander verbunden sind, lassen Sie uns kurz einige grundlegende Begriffe und Fakten besprechen.

Widerstand

Dies ist im Wesentlichen Reibung gegen den Stromfluss. Es ist in gewissem Maße in allen Dirigenten vorhanden (außer super Leiter!), vor allem in Widerständen. Wenn der Wechselstrom durch einen Widerstand fließt, wird ein Spannungsabfall erzeugt, der mit dem Strom in Phase ist. Der Widerstand wird mathematisch durch den Buchstaben „R“ symbolisiert und in der Einheit Ohm (Ω) gemessen.

Reaktanz

Dies ist im Wesentlichen Trägheit gegen den Stromfluss. Es ist überall dort vorhanden, wo elektrische oder magnetische Felder proportional zu einer angelegten Spannung bzw. einem angelegten Strom entwickelt werden; aber vor allem in Kondensatoren und Induktivitäten.

Wenn der Wechselstrom eine reine Reaktanz durchläuft, wird ein Spannungsabfall erzeugt, der zum Strom um 90° phasenverschoben ist. Die Reaktanz wird mathematisch durch den Buchstaben „X“ symbolisiert und in der Einheit Ohm (Ω) gemessen.

Impedanz

Dies ist ein umfassender Ausdruck aller Formen der Opposition gegen den Stromfluss, einschließlich Widerstand und Reaktanz. Es ist in allen Schaltkreisen und in allen Komponenten vorhanden.

Wenn der Wechselstrom eine Impedanz durchläuft, wird ein Spannungsabfall erzeugt, der zwischen 0° und 90° phasenverschoben zum Strom liegt. Die Impedanz wird mathematisch durch den Buchstaben „Z“ symbolisiert und in der Einheit Ohm (Ω) in komplexer Form gemessen.

Perfekte Widerstände besitzen einen Widerstand, aber keine Reaktanz. Perfekte Induktivitäten und perfekte Kondensatoren besitzen eine Reaktanz, aber keinen Widerstand. Alle Komponenten besitzen eine Impedanz, und aufgrund dieser universellen Qualität ist es sinnvoll, als ersten Schritt bei der Analyse eines Wechselstromkreises alle Komponentenwerte (Widerstand, Induktivität, Kapazität) in gemeinsame Impedanzwerte zu übersetzen.

Perfekter Widerstand, Induktivität und Kondensator.

Der Impedanzphasenwinkel für jede Komponente ist die Phasenverschiebung zwischen der Spannung an dieser Komponente und dem Strom durch diese Komponente.

Für einen perfekten Widerstand sind Spannungsabfall und Strom immer in Phase zueinander, und daher wird der Impedanzwinkel eines Widerstands als 0° bezeichnet. Bei einem perfekten Induktor eilt der Spannungsabfall dem Strom immer um 90° voraus, daher wird der Impedanzphasenwinkel eines Induktors mit +90° bezeichnet.

Bei einem perfekten Kondensator eilt der Spannungsabfall dem Strom immer um 90° nach, daher wird der Impedanzphasenwinkel eines Kondensators als -90° bezeichnet.

Impedanzen in Wechselstrom verhalten sich analog zu Widerständen in Gleichstromkreisen:Sie addieren sich in Reihe und nehmen parallel ab. Eine überarbeitete Version des Ohmschen Gesetzes, die auf Impedanz und nicht auf Widerstand basiert, sieht so aus:

VERWANDTE ARBEITSBLÄTTER:

• Impedanz-Arbeitsblatt
• Wechselstrom-Arbeitsblatt
• Arbeitsblatt zur kapazitiven Reaktanz
• Arbeitsblatt zur induktiven Reaktanz