전기 임피던스 및 그 응용에 대해 알고

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임피던스라는 용어는 누군가 라우드 스피커 ( 증폭기 ) 오디오 시스템의 경우 일반적으로 많은 입력 또는 출력 소켓 옆에 정기적으로 인쇄되는 옴의 수입니다. 임피던스의 속성은 잘 이해되지 않지만 많은 엔지니어링 분야에서 임피던스라는 단어는 작업 수행에 대한 상대로 언급하는 데 사용됩니다. 어쨌든,이 기사는 특히 전기 임피던스를 언급하는데, 이는 AC 회로에서 저항 (R), 유도 리액턴스 (XL) 및 용량 리액턴스 (XC)가 단일 구성 요소에서 발생하는지 전체에서 발생하는지에 관계없이 결합 된 효과를 설명합니다. 회로.

전기 임피던스는 무엇입니까?

전기 임피던스 (간략히 '임피던스'라고도 함)는 교류 (AC)에 대한 저항 정의에 추가 된 것입니다. 이것은 임피던스가 저항 (열을 유발하는 전류의 반대)과 리액턴스 (이러한 반대 전류의 측정 값이 교대로 발생 함)를 모두 포함한다는 것을 의미합니다. 구체적으로는 전류에 인접한 반대입니다. 에서 직류 (DC), 전기 임피던스는 AC 회로에서 적용되지 않는다는 점을 제외하면 저항과 동일합니다.




전기 임피던스

전기 임피던스

임피던스는 또한 DC 회로가 어떤 방식 으로든 흐름을 변경할 때 저항과 다를 수 있습니다. 전기 스위치의 개폐 , 컴퓨터에서 1과 0 (이진 언어)을 나타내는 스위치를 열고 닫을 때 관찰됩니다. 임피던스의 반대는 전류 허용량을 측정하는 어드미턴스입니다. 왼쪽 그림은 임피던스가 Z로 표시되고 저항이 R로 표시되고 리액턴스가 X로 표시되는 복잡한 임피던스 평면입니다.



전기 임피던스 단층 촬영 (EIT)

전기 임피던스 단층 촬영 (EIT)의 기본 원리는 전기 저항 단층 촬영 (ERT)과 유사하므로 공정 용기 또는 튜브 주변에서 여러 측정을 수행하고 결합하여 공정 부피의 전기적 특성에 대한 정보를 제공합니다.

전기 임피던스 단층 촬영

전기 임피던스 단층 촬영

EIT (Electrical Impedance Tomography)는 신체 일부의 전도도 또는 유전율 수치가 표면 전극 측정에서 부수적 인 비 침습적 의료 영상 방법입니다. 전기 전도도는 자유 이온 함량에 따라 달라지며 다른 생물학적 조직 (절대 EIT) 또는 하나와 다른 유사한 조직 또는 기관의 서로 다른 실제 상태 (상대적 또는 기능적 EIT)간에 크게 다릅니다. 대부분의 EIT 시스템은 단일 주파수에서 불규칙한 전류를 거의 적용하지 않지만 일부 EIT 시스템은 다양한 주파수를 사용하여 동일한 기관 내에서 정상 조직과 의심되는 비정상 조직을 더 잘 구별합니다 (다중 주파수 -EIT 또는 전기 임피던스 분광법).

복잡한 임피던스

값이 R 인 저항의 임피던스는 R 옴 (실수)입니다. 이상적인 인덕터 복잡한 임피던스가


Z = j2πfL

여기서 'f'는 헤르츠 단위의 주파수이고 L은 Henries 단위의 인덕턴스입니다. 이상적인 인덕터는 단순히 전기 에너지를 저장하고 방출 할 수 있기 때문에 가상입니다. 저항처럼 열로 발산 할 수 없습니다. 마찬가지로 이상적인 커패시터는 다음과 같은 복잡한 임피던스를 갖습니다.

Z = -j / 2πfc

여기서 'C'는 패럿 단위의 커패시턴스입니다.

복잡한 임피던스 사용

전압과 전류를 표시하는 데 사인과 코사인을 사용하면 다양한 구성 요소가있는 AC 회로의 임피던스 동작을 빠르게 관리 할 수 ​​없게됩니다. 복잡한 지수 함수의 복잡한 사용을 용이하게하는 수학적 빌드입니다. 전략에 필요한 부분은 다음과 같습니다.

기술을 뒷받침하는 수학 관계

ejωt = cosωt + sinωt

복잡한 지수 함수의 실수 부분은 AC 전압 또는 전류를 나타내는 데 사용할 수 있습니다.

V = Vm COSωt

나는 = Im COS (ωt-φ)

임피던스는 복잡한 지수로 표현할 수 있습니다.

Z = Vm / Im e-jØ = R + jX

그런 다음 개별 회로 요소의 임피던스를 순수 실수 또는 허수로 표현할 수 있습니다.

R –j / ωc jωL

RL 및 RC에 대한 복잡한 임피던스

복잡한 임피던스를 사용하는 것은 다중 구성 요소 AC 회로를 처리하는 중요한 기술입니다. 복잡한 평면이 실제 축을 따라 저항과 함께 사용되는 경우 커패시터와 인덕터의 리액턴스는 허수로 처리됩니다. RL 및 RC 조합과 같은 성분의 시리즈 조합의 경우 성분 값이 벡터의 성분 인 것처럼 추가됩니다. 이제 복잡한 임피던스의 데카르트 형식이 표시됩니다. 그들은 또한 극지 형태로 쓸 수 있습니다. 다음과 같은 조합 회로의 임피던스 RLC 병렬 회로 .

RL 및 RC에 대한 복잡한 임피던스

RL 및 RC에 대한 복잡한 임피던스

저항과 리액턴스

저항은 근본적으로 전자의 움직임에 대한 마찰입니다. 그것은 모든 도체에 어느 정도 존재하며 (초전도체 제외!), 특히 저항기에 존재합니다. 교류가 저항을 통과하면 전류와 동 위상 인 전압 강하가 형성됩니다. 저항은 수학적으로 문자 'R'로 표시되며 옴 (Ω) 단위로 측정됩니다.

저항 및 리액턴스 회로

저항 및 리액턴스 회로

리액턴스는 본질적으로 전자의 운동에 대해 비활성입니다. 이는인가 된 전압 또는 전류에 비례하여 전기장 또는 자기장이 발생하는 모든 곳에 존재하며, 그에 따라 커패시터와 인덕터에서 가장 두드러집니다. 교류가 순수한 리액턴스를 통과하면 전압 강하가 발생합니다. 이는 전류와 90o 위상차입니다. 리액턴스는 문자 'X'로 수학적으로 상징되며 옴 (Ω) 단위로 측정됩니다.

임피던스의 응용

임피던스와 저항은 모두 당신이 생각하든 그렇지 않든 적용 할 수 있으며, 둘 다 당신 집에 존재합니다. 집의 전기는 퓨즈가있는 패널에 의해 제어됩니다. 전기 서지를 통과하면 퓨즈가 전원을 차단하여 부상을 최소화합니다. 퓨즈는 타격을받을 수있는 고용량 저항과 유사합니다. 그것들이 없으면 집의 전기 시스템이 튀어 나와서 처음부터 다시 채워야합니다.

이 문제는 임피던스와 저항 덕분에 해결 될 수 있습니다. 임피던스가 중요한 또 다른 상황은 커패시터입니다. 커패시터에서 임피던스는 회로 기판의 전기 흐름을 관리하는 데 사용됩니다. 커패시터가 제어하고 적응할 수있는 전기 흐름이 없으면 교류를 사용하는 전자 제품이 튀거나 광포하게됩니다. 교류 전류는 변동하는 펄스로 전기를 전달하기 때문에 모든 전기를 억제하고 원활하게 흐르도록하는 게이트가 있어야합니다. 전기 회로 과부하 또는 부하 부족이 아닙니다.

이 기사에서는 전기 회로 이론과 EIT (전기 임피던스 단층 촬영) 개념과 그 작동 원리, 복합 임피던스, 복합 임피던스 사용, RL 및 RC 회로 개념에 대한 복합 임피던스, 리액턴스 및 저항에 대해 논의했습니다. 마지막으로 전기 임피던스의 적용. 또한,이 개념 또는 전기 및 전자 프로젝트 , 아래 댓글 섹션에 댓글을 달아 소중한 제안을 보내주세요. 여기에 질문이 있습니다. 전기 임피던스의 적용은 무엇입니까 ?

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