Was ist die Induktivitätsimpedanz?
Die Induktivitätsimpedanz, auch als induktive Reaktanz bezeichnet, ist ein verallgemeinertes Konzept des Gleichstrom- und Wechselstromwiderstands einer Induktivität. Eine passive Komponente, eine Induktivität, wurde entwickelt, um Stromänderungen zu widerstehen. Die Materialien und der Aufbau eines Induktors bestimmen die Impedanz des Induktors. Eine mathematische Formel kann verwendet werden, um den Impedanzwert eines bestimmten Induktors zu berechnen.
Die Fähigkeit, Stromänderungen zu widerstehen, in Kombination mit der Fähigkeit, Energie in einem Magnetfeld zu speichern, sind einige der nützlichsten Eigenschaften eines Induktors. Wenn ein Strom durch einen bestimmten Induktor fließt, erzeugt er ein sich änderndes Magnetfeld, das eine Spannung induzieren kann, die dem erzeugten Strom entgegenwirkt. Die induzierte Spannung ist dann proportional zur Stromänderungsrate und einem Induktivitätswert.
Ein Induktor kann auf viele Arten und mit mehreren verschiedenen Materialien hergestellt werden. Design und Materialien können die Impedanz des Induktors beeinflussen. Induktivitäten und ihre Materialien weisen spezifische elektrische Spezifikationen auf, die Eigenschaften wie Gleichstromwiderstand, Induktivität, Permeabilität, verteilte Kapazität und Impedanz umfassen. Jeder Induktor hat eine Wechselstromkomponente und eine Gleichstromkomponente, die beide ihre eigenen Impedanzwerte haben. Die Impedanz einer Gleichstromkomponente wird als Wicklungsgleichstromwiderstand bezeichnet, während die Impedanz der Wechselstromkomponente als Induktivitätsreaktanz bezeichnet wird.
Die Impedanz kann unterschiedlich sein und von den Materialien beeinflusst werden, aus denen ein Induktor besteht. Beispielsweise kann eine Induktivität zwei Schaltkreise aufweisen, die so gekoppelt und eingestellt sind, dass die Ausgangsimpedanz eines Schaltkreises der Eingangsimpedanz des anderen Schaltkreises entspricht. Dies wird als angepasste Impedanz bezeichnet und ist von Vorteil, da durch diese Art des Aufbaus der Induktorschaltung ein minimaler Leistungsverlust auftritt.
Die Induktivitätsimpedanz kann mit einer mathematischen Gleichung unter Verwendung der Winkelfrequenz und der Induktivität gelöst werden. Die Impedanz ist abhängig von der Frequenz einer Wellenlänge. Je höher die Frequenz der Wellenlänge ist, desto höher ist die Impedanz. Außerdem ist die Induktivitätsimpedanz umso höher, je höher der Induktivitätswert ist. Die Grundgleichung für die Impedanz wird berechnet, indem die Werte "2", "π", "Hertz" und "Henry" einer Wellenlänge multipliziert werden. Die in dieser Gleichung erhaltenen Werte hängen jedoch von anderen Werten ab, einschließlich der Ohmmessungen von Widerstand, kapazitiver Reaktanz und induktiver Reaktanz.
Das Erhalten der Induktivitätsimpedanz erfordert zusätzliche Berechnungen. Sowohl die kapazitive Reaktanz als auch die induktive Reaktanz sind durch den Widerstand um 90 Grad phasenverschoben, was bedeutet, dass die Maximalwerte beider zu unterschiedlichen Zeitpunkten auftreten. Die Vektoraddition wird verwendet, um dieses Problem zu lösen und die Impedanz zu berechnen. Die kapazitive Reaktanz kann berechnet werden, indem die Quadrate der induktiven Reaktanz und des Widerstands addiert werden. Die Quadratwurzel der addierten Werte wird dann genommen und als Wert der kapazitiven Reaktanz verwendet.