Näivtakistus

Allikas: Vikipeedia
Jump to navigation Jump to search
Suuruse nimi Näivtakistus
Suuruse tähis Z
SI ühiku nimi oom
SI ühiku tähis Ω (oomega)

Näivtakistus ehk impedants Z on elektriahela kahe punkti vahel perioodilisele siinuselisele vahelduvale elektrivoolule ehk vahelduvvoolule avalduv takistus, mis koosneb kahest põhikomponendist:

  • aktiivtakistus ehk resistants R ‒ iseloomustab elektrienergia muundumist teist liiki energiaks, näiteks soojuseks;
  • reaktiivtakistus ehk reaktants X ‒ iseloomustab elektrienergia perioodilist kadudeta toimuvat muutumist magnetvälja või elektrivälja energiaks ja tagasi elektrienergiaks.
Näivtakistuse vektordiagramm komplekstasandil

Induktiivsete ahelaelementide reaktiivtakistus on induktiivtakistus XL ja mahtuvuslike elementide reaktiivtakistus on mahtuvustakistus XC. Need on vahelduvvoolu või vahelduvpinge sagedusest f sõltuvad suurused.

Näivtakistust saab esitada kompleksarvu kujul (ristkoordinaatides)

millega samaväärne on esitus polaarkoordinaatides kujul

Z = Z·ejφ.

Komplekstakistuse komponentide kaudu esitamise puhul moodul (komplekssuuruse absoluutväärtus) Z arvutatav valemiga

,

ja faasinurk φ valemiga

φ = arctan(R/X).

Geomeetriliselt on näivtakistus Z esitatav hüpotenuusina täisnurkses kolmnurgas, mille kaatetiteks on R ja X.

Faasinurk φ näitab faasinihet näivtakistusega Z ahelaosale langeva vahelduvpinge ja seda ahelaosa läbiva vahelduvvoolu vahel.

Impedantsi pöördsuurus on kompleksjuhtivus Y=1/Z .

Impedantsile vastav aseskeem on takistuse R ja mahtuvuse C või induktiivsuse L järjestikühendus. Mahtuvus C või induktiivsus L on leitav imaginaarosa kui reaktiivtakistuse valemist.

Kõige tuntum komplekstakistuse liik on elektriline takistus perioodilise siinuselise vahelduvvoolu jaoks ehk vahelduvvoolutakistus ehk elektriline impedants Ż=R+jX. Siin R esitab takistuse reaalosa, mis vastab aktiivtakistusele ja X esitab imaginaarosa, mis vastab reaktiivtakistusele, mis võib olla kas mahtuvuslik või induktiivne. Siinjuures on aktiivtakistus R ja reaktiivtakistus jX ühendatud omavahel järjestikku.

Komplekstakistuse pöördsuurus on kompleksjuhtivus Ý=G+jB=1/Ż. Kompleksjuhtivuse puhul on reaalosa ehk aktiivjuhtivus G ja imaginaarosa ehk reaktiivjuhtivus ühendatud omavahel paralleelselt.

Kui kogujuhtivuse ja kogutakistuse vahel kehtib seos Ý=1/Ż, seda ka moodulite jaoks Y=1/Z, siis reaalosa ja imaginaarosa jaoks lihtne pöördseos ei kehti, sest aktiiv- ja reaktiivtakistuslike osade ühendusviisid on impedantsi ja juhtivuse puhul erinevad (impedantsi puhul järjestikune ja kompleksjuhtivuse korral paralleelne).

Reaalsete objektide kui kaksklemmide jaoks on R ja X arvulised väärtused sagedusest sõltuvad. Ainult kõige lihtsama kahekomponendilise järjestikaseskeemi puhul R ja paralleelaseskeemi puhul G ei ole sagedussõltuvad. Kuid enamikel juhtudel kahekomponendiline aseskeem ei kirjelda objekti elektrilisi omadusi piisavalt täpselt ja kasutusel on kolme või enama komponendiga aseskeemid. Näiteks induktiivpooli aseskeem sisaldab peale järjestikku ühendatud induktiivsuse L ja pooli traadi aktiivtakistuse r kolmanda komponendina veel konstruktiivset paralleelset mahtuvust Cp.

Väga keerukateks kujunevad bioloogiliste objektide elektrilise impedantsi ehk elektrilise bioimpedantsi aseskeemid.

Keerukad on aseskeemid ka elektrokeemiliste objektide impedantsi ehk elektrokeemilise impedantsi puhul, kus tihti lisanduvad objekti aseskeemile veel mõõtmise teostamiseks vajalike elektroodide aseskeemid, mille olemasolu impedantsi mõõtmise tulemuste interpreteerimisel tihti ei saa ignoreerida.

Komplekstakistuse parameetrite mõõtmiseks kasutatakse komplekstakistuse mõõtureid.

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]