Résistance contre impédance?

• Quelle est la différence entre la résistance et l'impédance?

• Quand dirons-nous que c'est une impédance et quand dirons-nous que c'est une résistance?

• Pouvez-vous l'expliquer avec un diagramme (si possible) et un exemple en temps réel.

• Et comment les réactances se formeront-elles dans le circuit où les condensateurs et inductances ne sont pas disponibles dans notre circuit?

• Comment trouverons-nous les réactances dans le circuit et ses valeurs en temps réel?

• Je veux dire est-ce possible de calculer la réactance en utilisant n'importe quel instrument?

• La réactance a-t-elle été intentionnellement conservée par le concepteur ou généralement elle se forme avec dans le circuit?

Toutes les réponses sont appréciées.

Diagramme!

C'est pour une impédance complexe:

$Z = R + \dfrac{1}{j \omega C}$

La résistance est en phase avec la tension appliquée, donc le vecteur pointe dans la même direction X. L'impédance d'un condensateur est presque complètement réactive, c'est-à-dire que sa partie résistive est beaucoup plus petite que le . Le provoque une rotation de = 90 °, et puisque le (= ) est dans le dénominateur, l'angle est négatif . Pour calculer le courant , nous notons qu'en divisant par une impédance d'angle nous soustrayons l'angle de notre référence, de sorte que le signe de l'angle est inversé.$R$ jθj$\dfrac{1}{j \omega C}$$j$$\theta$$j$ ( $\sqrt{-1}$I=$\left( \dfrac{1}{j} = -j \right)$
θθ0≤θ≤90°jωL$I = \dfrac{U}{Z}$$\theta$
Le résultat montre comment pour une charge capacitive le courant conduit la tension d'un angle , où . Pour les charges inductives, un diagramme similaire peut être tracé, seuls pointent dans la direction opposée de , et le courant suivra la tension.$\theta$$0 \le \theta \le 90°$
$j \omega L$$\dfrac{1}{j \omega C}$

modifier (après votre modification de la question)
Ainsi, la résistance fera que le courant sera en phase avec la tension. S'il y a un terme imaginaire (le ), alors ce terme représente la réactance, capacitive ou inductive, et$j$

Résistance + réactance = impédance

Dans un monde idéal, si vous n'avez ni condensateurs ni bobines, vous n'auriez pas non plus de réactance. Mais un circuit peut avoir une impédance parasite: la longueur d'une trace PCB provoquera une réactance inductive (il se comporte comme une bobine), et deux traces adjacentes auront une réactance capacitive (elles se comportent comme un condensateur). Les impédances parasites sont involontaires, et la plupart du temps une nuisance, bien que parfois un concepteur puisse en faire bon usage.
Vous pouvez mesurer les impédances des composants avec un RLC-mètre , qui vous donnera une résistance en série ou en parallèle avec une réactance (inductive ou capacitive).
La réactance apparaîtra comme un déphasage de tension ou de courant. Ce déphasage peut être montré sur un oscilloscope en mode XY; un déphasage nul affichera une ligne droite, un déphasage de 90 ° affichera un cercle, tout ce qui se trouve entre les deux vous donnera une ellipse.

Voici un diagramme d'impédance:

L'impédance consiste essentiellement en deux choses: la réactance et la résistance , faisant de la résistance un sous-ensemble d'impédance.

Pour simplifier les calculs, nous utilisons des nombres complexes pour exprimer l'impédance. De cette façon, nous pouvons avoir une impédance , où est la résistance, est le nombre imaginaire et est la réactance. Si nous pensons un peu des nombres complexes, on verra que le zéro est une valeur valide pour . Dans ce cas, nous n'avons que de la résistance et pas de réactance. Il n'est pas faux de dire qu'une charge purement résistive a une impédance, car l'impédance se compose de résistance et de réactance, mais il semble qu'avec le temps, le terme d' impédance a commencé à impliquer qu'il y a une certaine réactance.$Z=R+jX$$R$$j$$X$$X$

Un autre problème avec le terme impédance est qu'il est principalement utilisé pour les circuits CA et pour une raison quelconque, les gens sont généralement exposés aux circuits CC en premier. La raison pour laquelle l'impédance n'est pas utilisée pour les circuits CC est due à la nature de la réactance. Fondamentalement, pour la réactance, nous avons 3 cas: lorsque la réactance est nulle, lorsqu'elle est positive et lorsqu'elle est négative.

En cas de réactance positive, nous avons principalement une impédance inductive et la formule de l'impédance est , où est la fréquence angulaire et est l'inductivité de l'élément. Avec le courant continu, la fréquence est nulle et donc la partie imaginaire de l'impédance est également nulle, ce qui ne nous donne qu'une résistance. Parce que la résistance est souvent considérablement inférieure à la réactance, une bobine idéale est considérée comme ayant une résistance nulle et dans les circuits CC est un court-circuit.$Z=R+j \omega L$$\omega=2 \pi f$$L$

En cas de réactance négative, nous avons surtout une impédance capacitive et la formule de l'impédance est . Dans les circuits CC lorsque la fréquence approche de zéro, la réactance approche de l'infini et c'est pourquoi les condensateurs idéaux sont modélisés en circuit ouvert dans les circuits CC.$Z=R+ \frac{-j}{\omega C}=R-\frac{j}{\omega C}$

Il y a aussi l'inverse de l'impédance appelée admittance. C'est fondamentalement , où est la conductance et est la susceptance.$Y=Z^{-1}=G+jB$$G=\frac{R}{R^2+X^2}$$B=\frac{-X}{R^2+X^2}$

MISE À JOUR Malheureusement, je ne suis pas très avancé, je ne peux donc pas vous donner une bonne réponse à la mise à jour. Fondamentalement, chaque partie du circuit agit comme une combinaison d'une résistance, d'une inductance et d'un condensateur. Il est possible de calculer l'inductance d'un morceau de fil par exemple en utilisant la loi de Biot-Savart ou la loi de Gauss .

La capacité entre autres peut être calculée en utilisant la loi de Gauss pour le champ électrique ou la loi de Coulomb . L'idée de base est d'assumer une charge sur le corps et d'utiliser l'une des deux lois que j'ai mentionnées pour décrire un champ électrique pour obtenir le potentiel du corps par rapport à un point dans l'infini. Après cette capacité peut être obtenue en utilisant la formule .$Q$$C= \frac{Q}{V}$

Pour autant que je sache, il existe aujourd'hui des programmes de conception électronique capables de calculer automatiquement l'inductance et la capacité des traces de PCB à partir de la configuration du PCB lui-même. Les lois que j'ai fournies fonctionnent, mais calculer l'inductance et la capacité des traces sur un PCB serait assez compliqué.

MISE À JOUR 2

La réactance peut être mesurée par plusieurs types d'instruments, en fonction des valeurs que vous attendez, de la précision dont vous avez besoin et du type d'instrument le plus facile à utiliser sur un circuit particulier.

Vous pouvez, par exemple, utiliser un multimètre "simple" pour mesurer la capacité et l'inductance d'une trace. Pour de meilleurs résultats, un type spécial de multimètre appelé RLCmeter peut être utilisé. Il montrera la résistance et la réactance exactes à une fréquence spécifiée et la plupart des meilleurs modèles pourront afficher l'inductance et la capacité. Ceci est pratique car dans certaines situations, une résistance série équivalente, par exemple, d'un condensateur peut être importante et elle ne peut pas être mesurée avec un simple multimètre.

Dans certains cas, même un oscilloscope peut être utilisé pour voir la réactance. La réactance affectera les signaux passant par la trace et ces effets peuvent être détectés avec un oscilloscope, puis la réactance peut être déterminée à partir des effets sur le circuit.

Quant à la partie intentionnelle, bien l'inductance et la capacité sont des phénomènes naturels et sont inévitables et se produiront toujours. Sur certains circuits, le concepteur peut leur accorder une attention particulière, car ils peuvent modifier la façon dont un signal se propage à travers la trace. Ceci est particulièrement courant dans l'électronique numérique haute fréquence moderne. D'un autre côté, dans certains circuits (par exemple l'électronique numérique basse fréquence, les systèmes à courant continu uniquement, etc.), le concepteur peut ne pas avoir besoin de prêter beaucoup d'attention à la réactance et peut simplement "laisser faire".