什么是导纳:单位和它的方程

导电性是材料允许电流通过的基本特性。根据材料的导电性能,它们被分类为导体,半导体和绝缘体。导体是能使电流轻易流过的材料。绝缘体是与电流反向流动的材料,因此没有电流通过它们。导体允许的电流大小取决于材料的导电性。因此,一个导电装置允许电流流动的容易程度是用一个叫做“导纳”的量来测量的。

导纳是什么?

导纳是一个测量量,它告诉我们导电器件允许电流通过的容易程度。电路电阻的定义是电路对电流的抵抗特性。电阻只有大小,没有相位。当处理交流电路时,使用的是正弦信号。因此,阻抗代替电阻,被用来测量交流电路中的电阻。阻抗与电阻相似,但与电阻不同的是,它既有幅度又有相位。


阻抗方程的实部提供电路的电阻值。虚部阻抗方程代表电路的电抗部分。入场可以定义为阻抗的互惠。导纳测量电路允许的电流流,这是阻抗功能的反比。

除了材料的电导外,导纳值还取决于电路的电纳。材料电纳的定义是它允许流过它的电流改变的容易程度。用字母b表示,电纳是电抗的倒数。

单位

通过对材料的电导和遗传的组合来源。交流电路的电导表示为“G”,其单位是'MHO'。遗传是进入的虚构部分,由符号'B'表示。遗传单位类似于电导“MHO”的单位。在现代的日子里,使用适当的测量单位'西门子'而不是'MHO'。电容敏感性是负值,而感应遗传是正价值。

在交流电路中,导纳用符号“Y”表示。导纳的单位是“西门子”,类似于电导的单位。“admit(承认)”这个词最早是在1887年由英国工程师、物理学家和数学家Oliver Heaviside使用的。


公式

导纳是一个复数。它既有实部也有虚部。电导G构成方程的实部,而电纳B构成导纳的虚部。因此导纳“Y”的公式是

Y = G + jB

这里,Y是西门子的导纳,G是西门子的电导,B是西门子的电纳。

电导是电阻的倒数,所以,对于AC电路G可以写为G = R /(r2+ X2)。其中,R为交流电路的电阻,X为交流电路的电抗。类似地,对于交流电路,电纳可以由电阻和电抗值计算为

B = - x / (R2+ X2),它是负的电容器电纳和阳性电感器电纳。

导纳由阻抗推导

阻抗' Z '是用交流电路的电阻和电抗值来计算的。阻抗是一个复数。电路的电阻R构成阻抗方程的实部。电抗X构成阻抗方程的虚部。

阻抗公式为:Z = R +jX。

交流电路的导纳是其阻抗的倒数。用阻抗值可以很容易地求出电路的导纳值。

导纳“Y”可以测量为Y = 1/Z

其中' Z '为阻抗,Z = R+jX。导纳Y可以写成,Y = 1/R+jX。

因此,由阻抗导出的导纳公式为:Y = (R -jX/(R2+ X2))。

∠Y = arctan(-X/R) = arctan(B/G)

导纳三角形

为了更好地理解导纳的相位和大小以及测量各种其他相关的量,使用了导纳三角形。电导G在x轴,电纳B在Y轴,导纳Y在x轴与电导φ成夹角。

下图显示了导纳三角形。

导纳三角形
导纳三角形

的三角形,

tan φ = B/G

cos φ = G/Y,这是功率因数的度量

I = V × Y,其中I表示合成电流。

串联电路导纳

下图显示了一个电阻和电感电抗串联的交流电路。

串联电路导纳
串联电路导纳

这里R =电阻,Xl=感抗。

Y = 1 / Z

= 1 / R + jXl

= (R jxl) / (R2+ X2l)

= R / (R2+ X2l)-JX.l/ (R2+ X2l)

我们知道在交流电路中电导G可以写成R/ (R)2+ X2l),磁化率B可以写成Xl/ (R2+ X2l)。

因此Y = R/ (R2+ X2l)-JX.l/ (R2+ X2l)可以写成Y = G -jBl。B在这里l为电感电路的电纳。

类似地,对于含有电阻和导电电抗的串联电路,可以推导出导纳。这里,XC表示电路的导电电抗。

因此,' Y '可以写成Y = R/ (R2+ X2C) + jXC/ (R2+ X2C)

因此,Y = G +jBC, BC为导体电路的电纳。导电电纳为负值,感应电纳为正值。

并联电路

下图是一个有a和B两个支路的并联电路。

并联电路导纳
并联电路导纳

支路A由电感器组成,电感电抗为Xl与电阻为R的电阻器串联1”。分支“A”与分支“B”平行连接。支路B由一个容抗为X的电容器组成C与电阻' R的电阻串联2”。

电压V加在电路上。对于分支“A”,电导“G”计算为:

G1= R1/ R12+ X2l

= R1/ Z12在这里,Z1是阻抗

分支' A '的电纳计算如下Bl= Xl/ R12+ X2l

即B。l= Xl/ Z12

因此,“Y1' = G1B - jl

= R1/ Z12- j Xl/ Z12

类似地,分支B,电导G2' = R2/ Z22, R2分支' B '和的阻力是多少

Z2为支路B的阻抗。B .导电电纳C分支' B '计算为BC= XC/ Z22,其中' XC'是支路导体的导电电抗。因此导纳' Y2分支B的' '被给出为' Y '2' = G2+ jBC

因此,并联电路的总导纳可以计算为各支路导纳的相量和。因此,总导纳Y = Y1+ Y2

=√(R1/ Z12+ R2/ Z22)2+ (Xl/ Z12- xC/ Z22)2

在设计过程中变形金刚而传输线、并联元件起着重要的作用。并联元件为输电线和变压器中的电流流动提供了阻力最小的路径。这些分流元件是根据其导纳值来指定的。这些分流元件存在于变压器的每一侧。在对变压器进行简化分析时,可以忽略并联元件的导纳。导纳方程的虚部是什么构成的?

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