Trở kháng
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Trong kỹ thuật điện, trở kháng là đại lượng vật lý đặc trưng cho sự cản trở dòng điện của một mạch điện khi có hiệu điện thế đặt vào. Nó thường được ký hiệu bằng chữ Z và được đo trong SI bằng đơn vị đo Ω (ohm). Trở kháng là khái niệm mở rộng của điện trở cho dòng điện xoay chiều, chứa thêm thông tin về độ lệch pha.
Khái niệm trở kháng còn đóng vai trò trong vật lý khi nghiên cứu dao động điều hòa. Khái niệm này được chính thức có vị trí trong lịch sử kỹ thuật điện từ tháng 7 năm 1886, với đóng góp của Oliver Heaviside.
[sửa] Dòng điện một chiều
Với dòng điện một chiều, tại trạng thái cân bằng:
- tụ điện có mô hình là hai bản song song cách điện, tương đương một đoạn mạch hở, có trở kháng hay điện trở vô cùng lớn.
- cuộn cảm có mô hình là cuộn dây có điện trở không đáng kể, tương đương với một dây dẫn điện.
- điện trở có trở kháng đúng bằng giá trị điện trở, một số thực.
Khái niệm trở kháng tổng quát vẫn có ý nghĩa với mạch điện chứa tụ điện, cuộn cảm, điện trở, khi nghiên cứu trạng thái chuyển tiếp, lúc mới đóng mạch điện, hay mới ngắt nguồn điện.
[sửa] Dòng điện xoay chiều
Khi đặt hiệu điện thế là một hàm điều hòa theo thời gian, hoặc tổng của các hàm điều hòa:
- tụ điện làm dòng bị trễ pha π/2 so với hiệu điện thế
- cuộn cảm làm dòng bị nhanh pha π/2 so với hiệu điện thế
- điện trở không thay đổi pha của dòng điện.
Hiệu ứng này có thể được mô tả bằng việc gán thêm thành phần trở kháng ảo:
- Cuộn cảm có trở kháng j ω L, gọi là cảm kháng
- Tụ điện có trở kháng 1/(j ω C), gọi là dung kháng
với j là đơn vị ảo và ω là tần số góc của hiệu điện thế; L là độ tự cảm của cuộn cảm; C là điện dung của tụ điện.
Trở kháng tổng cộng của mạch điện được tính giống với mạch điện một chiều, nhưng trên các số phức. Một cách tổng quát, nó thường là số phức:
- Z = R + j X
Với X là phần ảo của trở kháng, được gọi là điện kháng, có giá trị phụ thuộc vào tần số của hiệu điện thế; R là phần thực của trở kháng, được gọi là trở kháng thuần.
[sửa] Liên kết ngoài
(bằng tiếng Anh)
