الممانعة الكهربائية المعقدة

الممانعة الكهربائية المركبة هي مقياس عددي لدائرة عازلة سلبية (أو عنصر داخل تلك الدائرة) يعتمد على الجهد الجيبي وتدفق الحث الكهربائي الجيبي، ويتم تحديدها عن طريق اشتقاق نسبة سعاتهما الفعالة المركبة . وحدات الممانعة الكهربائية المركبة هيF-1{\displaystyle F^{-1}}( معكوس الفاراد – انظر الدرف ) [المرجع. 1-3].

Zϵ=يو˙سؤال˙=يو˙مسؤال˙م=zϵهـجϕ{\displaystyle Z_{\epsilon}={\frac {\dot {U}}{\dot {Q}}}={\frac {{\dot {U}}_{m}}{{\dot {Q}}_{m}}}=z_{\epsilon }e^{j\phi }}

كما هو موضح أعلاه، فإن الممانعة الكهربائية المركبة هي متجه طوري يُمثل بالحرف الكبير Z epsilon حيث:

يو˙{\displaystyle {\dot {U}}}ويو˙م{\displaystyle {\dot {U}}_{m}}يمثل الجهد (السعة الفعالة المركبة)
سؤال˙{\displaystyle {\dot {Q}}}وسؤال˙م{\displaystyle {\dot {Q}}_{m}}يمثل التدفق الكهربائي الحثي (السعة الفعالة المركبة)
zϵ{\displaystyle z_{\epsilon }}يمثل الحرف الصغير z إبسيلون الجزء الحقيقي من الممانعة العازلة

الممانعة العازلة "الخالية من الفقد" ، والتي تُرمز لها بالحرف الصغير ε ، تساوي القيمة المطلقة (المعيار) للممانعة العازلة المركبة. والقيمة التي تميز الممانعة العازلة المركبة "المتأثرة بالفقد" عن الممانعة العازلة "الخالية من الفقد" تساوي عددًا طبيعيًا.هـ{\displaystyle e}مرفوعة إلى قوة تساوي:

جϕ=ج(β-α){\displaystyle j\phi =j\left(\beta -\alpha \right)}

أين:

  • ج{\displaystyle j}هي الوحدة التخيلية
  • β{\displaystyle \beta }هي طور الجهد
  • α{\displaystyle \alpha }هي مرحلة تدفق الحث الكهربائي
  • ϕ{\displaystyle \phi }هو فرق الطور

تمثل الممانعة الكهربائية المركبة "المُفقِدة" لعنصر الدائرة العازلة مقاومة عنصر الدائرة الكهربائية ليس فقط لتدفق الحث الكهربائي، بل أيضًا للتغيرات في تدفق الحث الكهربائي. عند تطبيقها على الأنظمة التوافقية، تُشابه هذه الصيغة قانون أوم في دوائر التيار المتردد المثالية. في الدوائر العازلة، تكون الممانعة الكهربائية المركبة للمادة العازلة مساوية لما يلي:

Zϵ=1ϵ˙ϵ0لS{\displaystyle Z_{\epsilon }={\frac {1}{{\dot {\epsilon }}\epsilon _{0}}}{\frac {l}{S}}}

أين:

  • ل{\displaystyle l}يمثل طول عنصر الدائرة
  • S{\displaystyle S}المقطع العرضي لعنصر الدائرة
  • ϵ˙ϵ0{\displaystyle {\dot {\epsilon }}\epsilon _{0}}هي النفاذية العازلة المعقدة

انظر أيضاً

مراجع

  1. Hippel AR Dielectrics and Waves. – NY: JOHN WILEY, 1954.
  2. بوبوف ف.ب. مبادئ نظرية الدوائر. – موسكو: المدرسة العليا، 1985، 496 صفحة. (باللغة الروسية).
  3. Küpfmüller K. Einführung في الهندسة الكهربائية النظرية، Springer-Verlag، 1959.