يستخدم مصطلح الممانعة بشكل شائع إذا قام شخص ما بتوصيل مكبر صوت ( المضخم ) بالنسبة إلى نظام صوتي ، عادةً ما يكون عددًا من أوم ، يُطبع بانتظام بجوار العديد من المدخلات أو إلى مقبس الإخراج. على الرغم من أن خاصية الممانعة غير مفهومة بشكل أقل ، إلا أن كلمة ممانعة تستخدم في العديد من التخصصات الهندسية للإشارة إلى خصم للعمل المنجز. على أي حال ، تشير هذه المقالة بشكل خاص إلى الممانعة الكهربائية ، والتي تصف التأثير المشترك للمقاومة (R) ، والمفاعلة الحثية (XL) والمفاعلة السعوية (XC) في دائرة التيار المتردد ، سواء كانت تحدث في مكون واحد ، أو في كامل دائرة كهربائية.

ما هي المعاوقة الكهربائية؟

الممانعة الكهربائية (المعروفة أيضًا باسم 'الممانعة' باختصار) هي إضافة لتعريف المقاومة للتيار المتردد (AC). هذا يعني أن الممانعة تشمل كلاً من المقاومة (معارضة التيار الكهربائي الذي يسبب الحرارة) والمفاعلة (مقياس لمثل هذا التيار المتناوب) - بالتفصيل ، المعارضة المجاورة للتيارات الكهربائية. في ال التيار المباشر (DC) ، المعاوقة الكهربائية هي نفس المقاومة ، باستثناء أنها لا تكون صحيحة في دوائر التيار المتردد.

المعاوقة الكهربائية

يمكن أيضًا أن تكون المعاوقة مختلفة عن المقاومة عندما تتغير دارة DC بطريقة أو بأخرى - على غرار فتح وإغلاق مفتاح كهربائي ، كما هو ملاحظ في أجهزة الكمبيوتر عند فتح وإغلاق المفاتيح لتمثيل الآحاد والأصفار (لغة ثنائية). الدخول هو عكس المعاوقة ، وهو مقياس بدل التيار. الشكل الموجود على اليسار عبارة عن مستوى معاوقة معقد ، حيث يتم تمثيل الممانعة بالرمز Z ، والمقاومة على أنها R ، والمفاعلة مصورة بـ X.

التصوير المقطعي بالمعاوقة الكهربائية (EIT)

يشبه المبدأ الأساسي للتصوير المقطعي بالمقاومة الكهربائية (EIT) التصوير المقطعي للمقاومة الكهربائية (ERT) بحيث يتم أخذ العديد من القياسات في محيط وعاء أو أنبوب العملية ودمجها لإعطاء معلومات عن الخصائص الكهربائية لحجم العملية.

التصوير المقطعي بالمعاوقة الكهربائية

التصوير المقطعي بالمعاوقة الكهربائية (EIT) هو طريقة تصوير طبي غير جراحية يكون فيها رقم التوصيل أو السماحية لجزء من الجسم عرضيًا من قياسات القطب الكهربائي السطحي. تعتمد الموصلية الكهربائية على محتوى الأيونات الحرة وتختلف بشكل كبير بين الأنسجة البيولوجية المختلفة (EIT المطلق) أو الحالات العملية المتباينة لواحد أو الأنسجة أو الأعضاء الأخرى المماثلة (النسبية أو الوظيفية التي تمر بمرحلة انتقالية). تطبق غالبية أنظمة EIT القليل من التيارات غير المنتظمة بتردد واحد ، ومع ذلك ، فإن بعض أنظمة EIT تستخدم ترددات مختلفة للتمييز بشكل أفضل بين الأنسجة غير الطبيعية المعتادة والمشتبه بها داخل نفس العضو (متعدد الترددات - EIT أو التحليل الطيفي للمقاومة الكهربائية).

معاوقة معقدة

المقاوم بقيمة R له مقاومة R أوم ، وهو رقم حقيقي. مغو مثالي له مقاومة معقدة من

Z = j2πfL

حيث 'f' هو التردد في Hertz و L هو المحاثة في Henries. إنه أمر وهمي لأن المحرِّض المثالي يمكنه ببساطة تخزين الطاقة الكهربائية وإطلاقها. لا يمكنها تبديدها كحرارة مثل المقاوم. وبالمثل ، فإن المكثف المثالي له مقاومة معقدة تبلغ

Z = -j / 2πfc

حيث 'C' هي السعة بالفاراد.

استخدام المعاوقة المعقدة

يصبح سلوك الممانعة لدائرة تيار متردد بمكونات مختلفة سريعًا غير قابل للإدارة إذا تم استخدام الجيب وجيب التمام لعرض الفولتية والتيار. بناء رياضي يخفف من تعقيد استخدام الدوال الأسية المعقدة. الأجزاء الضرورية من الاستراتيجية هي كما يلي

العلاقة الحسابية التي تقوم عليها التقنية

ejωt = cosωt + sinωt

يمكن استخدام الجزء الحقيقي من دالة أسية معقدة لتمثيل جهد أو تيار متناوب.

V = Vm COSωt

أنا = Im COS (ωt-φ)

يمكن بعد ذلك التعبير عن المعاوقة على أنها أسي معقد

Z = Vm / Im e-jØ = R + jX

يمكن بعد ذلك التعبير عن مقاومة عناصر الدائرة الفردية كأرقام نقية حقيقية أو خيالية.

R –j / ωc jωL

المعاوقة المعقدة لـ RL و RC

يعد استخدام المعاوقة المعقدة تقنية مهمة للتعامل مع دوائر التيار المتردد متعددة المكونات. إذا تم استخدام مستوى معقد مع المقاومة على طول المحور الحقيقي ، فسيتم التعامل مع مفاعلة المكثف والمحث كأرقام تخيلية. بالنسبة للتركيبات المتسلسلة للمكونات مثل مجموعات RL و RC ، تتم إضافة قيم المكونات كما لو كانت مكونات متجه. يظهر الآن الشكل الديكارتي للمقاومة المعقدة. يمكن أيضًا كتابتها في شكل قطبي. الممانعات في الدوائر المركبة مثل دائرة موازية RLC .

المعاوقة المعقدة لـ RL و RC

المقاومة والمفاعلة

المقاومة هي في الأساس احتكاك ضد حركة الإلكترونات. إنه موجود في جميع الموصلات إلى حد ما (باستثناء الموصلات الفائقة!) ، وعلى الأخص في المقاومات. عندما يمر التيار المتردد بمقاومة ، يتشكل انخفاض الجهد الذي يكون في طور مع التيار. المقاومة يرمز لها رياضيا بالحرف 'R' وتقاس بوحدة أوم (Ω).

دائرة المقاومة والمفاعلة

تعتبر المفاعلة بشكل أساسي غير نشطة ضد حركة الإلكترونات. إنه موجود في أي مكان يتم فيه تطوير المجالات الكهربائية أو المغناطيسية بما يتناسب مع الجهد أو التيار المطبق ، في المقابل ولكن بشكل خاص في المكثفات والمحثات. عندما يمر التيار المتردد عبر مفاعلة نقية ، ينتج انخفاض الجهد - وهو 90 درجة خارج الطور مع التيار. المفاعلة هي رمز رياضي بالحرف 'X' وتقاس بوحدة أوم (Ω).

تطبيقات المعاوقة

كل من المقاومة والمقاومة لهما تطبيقات سواء اعتبرت ذلك أم لا ، فكلاهما موجود في منزلك. يتم التحكم في كهرباء منزلك عن طريق لوحة بها صمامات. عندما تمر بطفرة كهربائية ، فإن الصمامات موجودة لمقاطعة الطاقة بحيث يتم تقليل الإصابة. تشبه المصاهر الخاصة بك المقاومات عالية السعة القادرة على تحمل الضربة. بدونها ، سيقلى النظام الكهربائي في منزلك وسيكون عليك أن تصنعه من الصفر

يمكن حل هذه المشكلة بفضل المقاومة والمقاومة. حالة أخرى تكون فيها المعاوقة مهمة في المكثفات. في المكثفات ، تُستخدم الممانعة لإدارة تدفق الكهرباء في لوحة الدائرة. بدون المكثفات التي تتحكم في التدفق الكهربائي والقابل للتكيف معه ، فإن إلكترونياتك التي تستخدم التيارات المتناوبة ستقلي أو تنفجر. نظرًا لأن التيار المتناوب يوفر الكهرباء بنبض متذبذب ، يجب أن تكون هناك بوابة تحجز كل الكهرباء وتتيح لها العمل بسلاسة بحيث الدائرة الكهربائية غير محملة بشكل زائد أو ناقص.

“ماذا يعني الرمي المزدوج لعمود واحد ”

في هذه المقالة ، ناقشنا مفاهيم نظرية الدائرة الكهربائية ومفاهيم EIT (التصوير المقطعي بالمقاومة الكهربائية) ومبادئ عملها ، والمقاومة المعقدة ، واستخدام الممانعة المعقدة ، والمقاومة المعقدة لمفاهيم دوائر RL و RC والمفاعلة والمقاومة. أخيرا تطبيقات المعاوقة الكهربائية. علاوة على ذلك ، لأية استفسارات بخصوص هذا المفهوم أو مشاريع كهربائية وإلكترونية ، يرجى تقديم اقتراحاتكم القيمة من خلال التعليق في قسم التعليقات أدناه. هنا سؤال لك، ما هي تطبيقات المعاوقة الكهربائية ؟

اعتمادات الصورة: