Impedansi Listrik dan Aplikasi (Penerapannya)
Istilah Impedansi umum digunakan jika seseorang menghubungkan speaker ke sistem audio; biasanya sejumlah Ohm, dicetak secara teratur di sebelah banyak input atau ke soket output. Meskipun sifat impedansi kurang dipahami, kata Impedansi digunakan dalam banyak disiplin ilmu teknik untuk merujuk sebagai lawan untuk pekerjaan yang dilakukan.
Lagi pula, artikel ini merujuk terutama pada Impedansi listrik, yang menggambarkan efek gabungan dari Resistansi (R), Induktif reaktansi (XL) dan Reaktansi kapasitif (XC) dalam Rangkaian AC, apakah itu terjadi dalam komponen tunggal, atau di seluruh rangkaian.
Impedansi juga dapat berbeda dari resistansi ketika rangkaian DC berubah aliran dengan satu atau lain cara - mirip dengan pembukaan dan penutupan sakelar listrik, seperti yang diamati pada komputer ketika mereka membuka dan menutup sakelar untuk mewakili satu dan nol (bahasa biner ).
Kebalikan dari Impedansi adalah Admitansi, yang merupakan ukuran penyisihan arus. Gambar di diatas adalah bidang Impedansi kompleks, di mana Impedansi diwakili oleh Z, resistansi digambarkan sebagai R, dan reaktansinya digambarkan dengan X.
Electrical Impedance Tomography (EIT) adalah metode pencitraan medis non-invasif di mana sosok konduktivitas atau izin bagian tubuh insidental dari pengukuran elektroda permukaan.
Konduktivitas listrik tergantung pada kandungan ion bebas dan berbeda secara signifikan antara jaringan biologis yang berbeda (EIT absolut) atau keadaan praktis yang berbeda dari satu dan jaringan atau organ serupa lainnya (EIT relatif atau fungsional).
Mayoritas sistem EIT menerapkan sedikit arus tidak beraturan pada frekuensi tunggal; Namun, beberapa sistem EIT menggunakan berbagai frekuensi untuk lebih membedakan antara jaringan biasa dan yang diduga abnormal dalam organ yang sama (multifrequency-EIT atau spektroskopi Impedansi listrik).
Di mana, 'f' adalah frekuensi dalam Hertz dan L adalah induktansi dalam Henries. Itu imajiner karena induktor yang ideal dapat menyimpan dan melepaskan energi listrik. Itu tidak bisa menghilangkannya sebagai panas seperti resistor. Demikian pula, kapasitor ideal memiliki Impedansi kompleks
Di mana 'C' adalah kapasitansi dalam farad.
Hubungan matematika mendasari teknik
Bagian nyata dari fungsi eksponensial kompleks dapat digunakan untuk merepresentasikan tegangan atau arus AC.
Impedansi kemudian dapat dinyatakan sebagai eksponensial yang kompleks
Impedansi elemen-elemen rangkaian individu kemudian dapat dinyatakan sebagai bilangan real atau imajiner murni.
Untuk kombinasi seri komponen seperti kombinasi RL dan RC, nilai-nilai komponen ditambahkan seolah-olah mereka adalah komponen vektor. Tampil sekarang adalah bentuk Cartesian dari Impedansi kompleks. Mereka juga dapat ditulis dalam bentuk kutub. Impedansi di rangkaian kombinasi seperti rangkaian RLC paralel.
Reaktansi pada dasarnya tidak aktif terhadap gerakan elektron. Ia hadir di mana saja medan listrik atau magnet dikembangkan secara proporsional dengan tegangan atau arus yang diberikan, yang sesuai; tetapi terutama dalam Kapasitor dan Induktor.
Ketika arus bolak balik melalui reaktansi murni, penurunan tegangan dihasilkan - yang 90° keluar dari fasa dengan arus. Reaktansi secara matematis dilambangkan dengan huruf "X" dan diukur dalam satuan Ohm (Ω).
Saat Anda mengalami lonjakan listrik, sekring ada untuk mengganggu daya sehingga cedera diminimalkan. Sekring Anda mirip dengan resistor berkapasitas sangat tinggi yang mampu menerima pukulan. Tanpa mereka, sistem listrik rumah Anda akan mudah rusak dan Anda harus menebusnya dari awal
Masalah ini dapat diselesaikan berkat Impedansi dan resistansi. Situasi lain di mana Impedansi memiliki arti penting adalah dalam kapasitor. Dalam Kapasitor, Impedansi digunakan untuk mengatur aliran listrik di papan rangkaian.
Tanpa kapasitor yang mengendalikan dan menyesuaikan aliran listrik, elektronik Anda yang menggunakan arus bolak-balik akan mudah rusak, memanas atau bergejolak. Karena arus bolak-balik menghantarkan listrik pada pulsa yang berfluktuasi, perlu ada gerbang yang menahan semua listrik dan membiarkannya berjalan dengan lancar sehingga rangkaian listrik tidak kelebihan beban atau kekurangan beban.
Dalam artikel ini, kita telah membahas tentang teori rangkaian listrik dan konsep EIT (electrical impedance tomography) dan prinsip kerjanya, Impedansi kompleks, penggunaan Impedansi kompleks, Impedansi kompleks untuk konsep rangkaian RC dan RL dan reaktansi dan resistansi. Akhirnya aplikasi Impedansi listrik.
Lagi pula, artikel ini merujuk terutama pada Impedansi listrik, yang menggambarkan efek gabungan dari Resistansi (R), Induktif reaktansi (XL) dan Reaktansi kapasitif (XC) dalam Rangkaian AC, apakah itu terjadi dalam komponen tunggal, atau di seluruh rangkaian.
Apa itu Impedansi Listrik?
Impedansi listrik juga dikenal sebagai Impedansi adalah tambahan dari definisi resistansi terhadap arus bolak-balik (AC). Yang berarti bahwa Impedansi mencakup resistansi (perlawanan dari arus listrik yang menyebabkan panas) dan reaktansi (ukuran dari arus berlawanan seperti itu berganti-ganti) - secara rinci, resistansi yang berdekatan dengan arus listrik. Dalam arus searah (DC), impedansi listrik sama dengan resistansi, kecuali bahwa itu tidak berlaku di rangkaian AC.Impedansi juga dapat berbeda dari resistansi ketika rangkaian DC berubah aliran dengan satu atau lain cara - mirip dengan pembukaan dan penutupan sakelar listrik, seperti yang diamati pada komputer ketika mereka membuka dan menutup sakelar untuk mewakili satu dan nol (bahasa biner ).
Kebalikan dari Impedansi adalah Admitansi, yang merupakan ukuran penyisihan arus. Gambar di diatas adalah bidang Impedansi kompleks, di mana Impedansi diwakili oleh Z, resistansi digambarkan sebagai R, dan reaktansinya digambarkan dengan X.
Electrical Impedance Tomography (EIT)
Prinsip dasar tomografi Impedansi listrik (EIT) mirip dengan tomografi resistansi listrik (ERT) sehingga beberapa pengukuran di pinggiran proses atau tabung diambil dan digabungkan untuk memberikan informasi tentang sifat-sifat listrik dari volume proses.Electrical Impedance Tomography (EIT) adalah metode pencitraan medis non-invasif di mana sosok konduktivitas atau izin bagian tubuh insidental dari pengukuran elektroda permukaan.
Konduktivitas listrik tergantung pada kandungan ion bebas dan berbeda secara signifikan antara jaringan biologis yang berbeda (EIT absolut) atau keadaan praktis yang berbeda dari satu dan jaringan atau organ serupa lainnya (EIT relatif atau fungsional).
Mayoritas sistem EIT menerapkan sedikit arus tidak beraturan pada frekuensi tunggal; Namun, beberapa sistem EIT menggunakan berbagai frekuensi untuk lebih membedakan antara jaringan biasa dan yang diduga abnormal dalam organ yang sama (multifrequency-EIT atau spektroskopi Impedansi listrik).
Impedansi Kompleks
Sebuah resistor dengan nilai R memiliki Impedansi R ohm, bilangan real. Induktor ideal memiliki Impedansi kompleks
Z = j2πfL
Z = -j/2πfc
Penggunaan Impedansi Kompleks
Perilaku Impedansi dari rangkaian AC dengan berbagai komponen dengan cepat menjadi tidak terkendali jika sinus dan cosinus digunakan untuk menghadirkan tegangan dan arus. Membangun matematika yang memudahkan penggunaan kompleksitas fungsi eksponensial kompleks. Bagian penting dari strategi adalah sebagai berikutHubungan matematika mendasari teknik
ejωt = cosωt + sinωt
V = Vm COSωt
I = Im COS (ωt-φ)
Z = Vm / Im e-jØ = R + jX
R –j / ωc jωL
Impedansi Kompleks untuk RL dan RC
Menggunakan Impedansi kompleks adalah teknik yang signifikan untuk menangani rangkaian AC multi-komponen. Jika bidang kompleks digunakan dengan resistansi sepanjang sumbu nyata, maka reaktansi kapasitor dan induktor diperlakukan sebagai bilangan imajiner.Untuk kombinasi seri komponen seperti kombinasi RL dan RC, nilai-nilai komponen ditambahkan seolah-olah mereka adalah komponen vektor. Tampil sekarang adalah bentuk Cartesian dari Impedansi kompleks. Mereka juga dapat ditulis dalam bentuk kutub. Impedansi di rangkaian kombinasi seperti rangkaian RLC paralel.
Resistansi dan Reaktansi
Resistansi pada dasarnya adalah gesekan terhadap gerakan elektron. Itu ada di semua konduktor sampai batas tertentu (kecuali superkonduktor!), Dan terutama di Resistor. Ketika arus bolak-balik melewati resistansi, tegangan jatuh terbentuk yang berada dalam fasa dengan arus. Resistansi secara matematis dilambangkan dengan huruf "R" dan diukur dalam satuan ohm (Ω).Reaktansi pada dasarnya tidak aktif terhadap gerakan elektron. Ia hadir di mana saja medan listrik atau magnet dikembangkan secara proporsional dengan tegangan atau arus yang diberikan, yang sesuai; tetapi terutama dalam Kapasitor dan Induktor.
Ketika arus bolak balik melalui reaktansi murni, penurunan tegangan dihasilkan - yang 90° keluar dari fasa dengan arus. Reaktansi secara matematis dilambangkan dengan huruf "X" dan diukur dalam satuan Ohm (Ω).
Aplikasi Impedansi
Impedansi dan resistansi keduanya memiliki aplikasi apakah Anda mempertimbangkannya atau tidak, keduanya ada di rumah Anda sendiri. Listrik rumah Anda dikendalikan oleh panel yang memiliki sekring di dalamnya.Saat Anda mengalami lonjakan listrik, sekring ada untuk mengganggu daya sehingga cedera diminimalkan. Sekring Anda mirip dengan resistor berkapasitas sangat tinggi yang mampu menerima pukulan. Tanpa mereka, sistem listrik rumah Anda akan mudah rusak dan Anda harus menebusnya dari awal
Masalah ini dapat diselesaikan berkat Impedansi dan resistansi. Situasi lain di mana Impedansi memiliki arti penting adalah dalam kapasitor. Dalam Kapasitor, Impedansi digunakan untuk mengatur aliran listrik di papan rangkaian.
Tanpa kapasitor yang mengendalikan dan menyesuaikan aliran listrik, elektronik Anda yang menggunakan arus bolak-balik akan mudah rusak, memanas atau bergejolak. Karena arus bolak-balik menghantarkan listrik pada pulsa yang berfluktuasi, perlu ada gerbang yang menahan semua listrik dan membiarkannya berjalan dengan lancar sehingga rangkaian listrik tidak kelebihan beban atau kekurangan beban.
Dalam artikel ini, kita telah membahas tentang teori rangkaian listrik dan konsep EIT (electrical impedance tomography) dan prinsip kerjanya, Impedansi kompleks, penggunaan Impedansi kompleks, Impedansi kompleks untuk konsep rangkaian RC dan RL dan reaktansi dan resistansi. Akhirnya aplikasi Impedansi listrik.