Qu'est-ce que la tension d'impédance : faits, problèmes, exemples

Cet article expliquera ce qu'est la tension d'impédance et comment calculer la tension d'impédance.

L'impédance est la résistance effective d'un circuit électrique ou d'un composant de circuit électrique dont la résistance change avec une fréquence différente de AC. L'impédance peut également être due à l'effet combiné de la résistance ohmique et de la réactance. Et l'impédance est représentée par la lettre « Z ».

Quelle est la tension d'impédance du circuit électrique ?

Étant donné que l'impédance est une résistance dépendante de la fréquence, la relation entre le courant de tension et l'impédance peut être définie par la loi d'Ohm comme

V= IZ

Où V est le chute de tension à travers l'impédance, I est le courant à travers l'impédance et Z est l'impédance, bien que V = IZ soit l'équation scalaire car nous savons que l'impédance est une fonction de la fréquence, alors elle peut également être définie comme vw = iw x zw.

L'impédance peut être définie pour tout réseau passif à deux ports pouvant contenir une résistance, un condensateur ou une inductance. Lorsque le réseau est condensé en un seul composant, la chute de tension à travers ce composant est la tension d'impédance.

L'impédance d'une résistance ne contient aucune partie imaginaire car l'amplitude de l'impédance est R et l'angle de phase est nul pour toutes les fréquences. Lorsque l'impédance d'un condensateur dépend de la fréquence, l'impédance du condensateur diminue avec l'augmentation de la fréquence. Et l'impédance d'une inductance qui est une bobine, l'impédance d'une inductance est directement proportionnelle à une fréquence, ce qui signifie que plus la fréquence est étendue, plus l'impédance est élevée.

Comment calculer la tension d'impédance ?

La tension d'impédance peut être calculée à l'aide de l'impédance équivalente du circuit global.

Si l'impédance du réseau à deux ports dans un Series doit être calculé, alors l'impédance équivalente de la combinaison en série peut être calculée comme suit Z = Z1 + Z2 + Zn… où l'impédance de chaque composant est additionnée pour obtenir l'impédance équivalente de la connexion en série.

Si l'impédance du réseau à deux ports dans parallèle combinaison doit être calculée, puis trouver l'impédance équivalente de la combinaison parallèle comme 1/Zeq= 1/Z1+ 1/Z2….+1/Zn

L'impédance d'un circuit peut être

Z = R pour un circuit qui ne contient qu'une seule résistance.

Z = Xc pour le circuit qui ne contient que le condensateur, et Xc est l'impédance du condensateur.

Z = Xl pour le circuit qui contient uniquement l'inductance, et Xl est l'impédance de l'inductance.

La réactance inductive Xl peut être définie comme X_L = i wL

Fichier:Impédance inductance.png
Crédit d'image: I, Crochet.davidInductance d'impédanceCC BY-SA 3.0

La réactance de capacité Xc peut être définie comme X_C = 1/2 πL

Fichier:Impédance condensateur.png
Crédit d'image: I, Crochet.davidcondensateur d'impédanceCC BY-SA 3.0

Le circuit qui contient le registre et le condensateur en série Z2 = R2 +XL2

Le circuit qui contient la résistance et l'inductance en série Z2 = R2 +XL2

Le circuit qui contient condensateur de résistance et inductance en série puis Z2 = R2 +XL2

R dans le circuit alternatif peut être défini par rapport à la tension comme R = variation de tension/ variation de courant

Après avoir analysé l'ensemble du circuit, ajoutez des valeurs de réactance similaires les unes aux autres pour obtenir l'impédance totale du circuit tout en calculant l'impédance totale considérée comme la conception du circuit, par exemple si ses composants sont en parallèle ou en série les uns avec les autres.

  • Pour calculer l'impédance globale où l'inductance et le condensateur sont en série, puis soustraire l'amplitude de réactance inductive et la réactance capacitive les uns des autres.
  • Une impédance de réseau de circuits électriques à deux bornes peut être une quantité complexe de sorte que l'impédance peut être représentée avec des caractéristiques de phase et d'amplitude.
  • Après avoir calculé l'impédance globale d'un circuit à l'aide de la loi d'Ohm, la chute de tension aux bornes de l'impédance peut être calculée avec un courant connu à travers l'impédance.
  • Une impédance de réseau de circuits électriques à deux bornes peut être une quantité complexe de sorte que l'impédance peut être représentée avec des caractéristiques de phase et d'amplitude.

V= IZ

Comment calculer l'impédance à partir de la tension et du courant ?

L'impédance d'un réseau à deux ports peut être calculée avec différentes représentations de paramètres.

Selon le paramètre Z ou les paramètres d'impédance de circuit ouvert, la tension d'entrée et de sortie de tout réseau à deux ports peut être représentée comme V1 et V2 qui peut être exprimé en termes de courants d'entrée et de sortie I1 et I2.

Qu'est-ce que la tension d'impédance
Crédit d'image : L'impédance d'un réseau à deux ports. Brasse bienParamètres à deux portsCC BY-SA 4.0

[V] = [Z] [Je]

Où [Z] est la matrice d'impédance.

Dans cette méthode, le réseau global à deux ports est représenté par un cadre rectangulaire et le sens des courants et de la tension de chaque port d'entrée ou de sortie du réseau. 

Obtenir l'équation de la matrice :

V1 = Z11 + I1 + Z12 + I2

V2 = Z21 + I1 + Z22 + I2

Supposons maintenant que la sortie de deux ports soit en circuit ouvert en circuit ouvert, donc I2 = 0

Alors maintenant Z12 = V1/I1

Maintenant, supposons que l'entrée de deux ports soit en circuit ouvert en circuit ouvert, I1 = 0

Et maintenant Z22 = V22.I2

Z11, Z12, Z22, Z21 sont également appelés paramètres d'impédance ou paramètres de circuit ouvert du réseau à deux ports.

Fichier : paramètres Z à deux ports équivalent Thevenin.svg
Crédit d'image: Thevenin le circuit équivalent du paramètre z الباParamètres Z à deux ports équivalent TheveninCC BY-SA 3.0

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