ความต้านทานคืออะไร

สิ่งนี้นำเสนอเป็นทั้งทรัพยากรสำหรับชุมชนและประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยตนเอง ฉันมีความรู้เพียงพอในเรื่องที่จะทำให้ตัวเองเดือดร้อน แต่ฉันไม่มีความเข้าใจในรายละเอียดของหัวเรื่องมากที่สุด บางคำตอบที่เป็นประโยชน์อาจเป็น:

• คำอธิบายองค์ประกอบของความต้านทาน
• องค์ประกอบเหล่านั้นมีปฏิสัมพันธ์อย่างไร
• วิธีการหนึ่งสามารถเปลี่ยนความต้านทาน
• สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับตัวกรอง RF แหล่งจ่ายไฟและสิ่งอื่น ๆ ...

ขอบคุณสำหรับความช่วยเหลือ!

สำหรับคำถามที่ว่า "อิมพีแดนซ์คืออะไร" ฉันจะสังเกตได้ว่าอิมพีแดนซ์เป็นแนวคิดคร่าวๆของฟิสิกส์โดยทั่วไปซึ่งอิมพีแดนซ์ทางไฟฟ้าเป็นเพียงตัวอย่างเดียวเท่านั้น

เพื่อให้เข้าใจถึงความหมายและวิธีการทำงานมักจะง่ายต่อการพิจารณาความต้านทานทางกลแทน คิดว่าพยายามดัน (สไลด์) โซฟาขนาดใหญ่ข้ามพื้น
คุณใช้แรงในระดับหนึ่งและโซฟาเลื่อนด้วยความเร็วที่แน่นอนทั้งนี้ขึ้นอยู่กับว่าคุณกดหนักแค่ไหนน้ำหนักของโซฟาประเภทของพื้นผิวประเภทของเท้าที่โซฟามีและอื่น ๆ สำหรับสถานการณ์นี้เป็นไปได้ที่จะกำหนดอิมพีแดนซ์เชิงกลที่ให้อัตราส่วนระหว่างความยากในการกดและความรวดเร็วของโซฟา

นี่เป็นเหมือนวงจรไฟฟ้ากระแสตรงซึ่งคุณใช้แรงดันไฟฟ้าจำนวนหนึ่งกับวงจรและกระแสไฟฟ้าในอัตราที่สอดคล้องกัน

สำหรับกรณีของทั้งโซฟาและวงจรการตอบสนองต่ออินพุตของคุณอาจเป็นเรื่องง่ายและเป็นเส้นตรง: ตัวต้านทานที่ทำตามกฎของโอห์มที่อิมพีแดนซ์ทางไฟฟ้าเป็นเพียงความต้านทานและโซฟาอาจมีเท้าเลื่อนแรงเสียดทานที่อนุญาต เพื่อเคลื่อนที่ด้วยความเร็วตามสัดส่วนกับแรงของคุณ *

วงจรและระบบกลไกอาจไม่เชิงเส้น หากวงจรของคุณประกอบด้วยแรงดันไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงของตัวต้านทานแบบอนุกรมที่มีไดโอดกระแสจะใกล้ศูนย์จนกว่าคุณจะเกินแรงดันไปข้างหน้าของไดโอดที่กระแสจุดนั้นจะเริ่มไหลผ่านตัวต้านทานตามความต้านทานของโอห์ม กฎหมาย. ในทำนองเดียวกันโซฟาที่นั่งอยู่บนพื้นมักจะมีระดับของแรงเสียดทานสถิต: มันจะไม่เริ่มเคลื่อนที่จนกว่าคุณจะกดด้วยแรงเริ่มต้นจำนวนหนึ่ง ไม่ว่าระบบเครื่องกลหรือไฟฟ้าจะมีความต้านทานเชิงเส้นเดียวที่สามารถกำหนดได้ สิ่งที่ดีที่สุดที่คุณสามารถทำได้คือการกำหนดอิมพีแดนซ์แยกกันภายใต้เงื่อนไขที่ต่างกัน (โลกแห่งความจริงนั้นเป็นแบบนี้มากขึ้น)

แม้ว่าสิ่งต่าง ๆ จะมีความชัดเจนและเป็นเส้นตรงสิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าความต้านทานเพียงอธิบายอัตราส่วน - มันไม่ได้อธิบายถึงขีด จำกัด ของระบบและมันก็ไม่ "เลวร้าย" คุณสามารถรับกระแส / ความเร็วได้มากเท่าที่คุณต้องการ (ในระบบในอุดมคติ) โดยเพิ่มแรงดัน / แรงกดให้มากขึ้น

ระบบกลไกยังสามารถให้ความรู้สึกที่ดีสำหรับความต้านทานกระแสสลับ ลองนึกภาพว่าคุณกำลังขี่จักรยาน ในแต่ละครึ่งรอบของคันเร่งคุณกดซ้ายผลักไปทางขวา นอกจากนี้คุณยังสามารถจินตนาการถึงการถีบด้วยเท้าเพียงหนึ่งเท้าและคลิปหนีบนิ้วเท้าซึ่งคุณสามารถผลักและดึงได้ด้วยการเหยียบทุกรอบ นี่เป็นเหมือนการใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับกับวงจร: คุณกดและดึงในทางกลับกันตามรอบความถี่ที่กำหนด

หากความถี่ช้าพอ - เช่นเมื่อคุณหยุดจักรยานปัญหาของการเหยียบคันเร่งเป็นเพียงปัญหา "dc" เช่นดันโซฟา เมื่อคุณเร่งความเร็ว แต่สิ่งต่าง ๆ อาจทำหน้าที่แตกต่างกันไป

ทีนี้สมมติว่าคุณกำลังขี่จักรยานไปด้วยความเร็วที่แน่นอนและจักรยานของคุณคือความเร็วสามระดับด้วยอัตราส่วนเกียร์ต่ำกลางและสูง Medium ให้ความรู้สึกเป็นธรรมชาติเกียร์สูงเป็นเรื่องยากที่จะใช้กำลังมากพอที่จะสร้างความแตกต่างและเมื่อใช้เกียร์ต่ำคุณแค่หมุนแป้นโดยไม่ต้องถ่ายโอนพลังงานใด ๆ ไปยังล้อ นี่เป็นเรื่องของการจับคู่อิมพีแดนซ์ซึ่งคุณสามารถถ่ายโอนอำนาจไปยังล้อได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อพวกมันมีความต้านทานทางกายภาพจำนวนหนึ่งที่เท้าของคุณ - ไม่มากเกินไปไม่น้อยเกินไป ปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าที่สอดคล้องกันเป็นเรื่องธรรมดามากเช่นกัน; คุณต้องมีอิมพิแดนซ์ที่จับคู่กันเพื่อส่งพลังงาน RF ได้อย่างมีประสิทธิภาพจากจุด A ไปยังจุด B และทุกครั้งที่คุณเชื่อมต่อสองสายส่งเข้าด้วยกันจะมีการสูญเสียที่ส่วนต่อประสาน

ความต้านทานที่คันเหยียบให้กับเท้าของคุณนั้นเป็นสัดส่วนกับความยากลำบากของคุณกดซึ่งสัมพันธ์กับความต้านทานแบบง่ายที่สุดโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความเร็วต่ำ แม้ในวงจร AC ตัวต้านทานจะทำตัวเหมือนตัวต้านทาน (จนถึงจุดหนึ่ง)

อย่างไรก็ตามแตกต่างจากตัวต้านทานความต้านทานของจักรยานขึ้นอยู่กับความถี่ สมมติว่าคุณใส่จักรยานของคุณในเกียร์สูงเริ่มจากหยุด มันอาจเป็นเรื่องยากมากในการเริ่มต้น แต่เมื่อคุณเริ่มต้นแล้วอิมพีแดนซ์ที่นำเสนอโดยคันเหยียบจะลดลงเมื่อคุณเดินเร็วขึ้นและเมื่อคุณเดินเร็วมากคุณอาจพบว่าคันเหยียบมีอิมพีแดนซ์น้อยเกินไปที่จะดูดซับพลังงานจากเท้าของคุณ จริงๆแล้วมีอิมพีแดนซ์ที่ขึ้นกับความถี่ ( ปฏิกิริยา ) ที่เริ่มสูงและลดลงเมื่อคุณมุ่งหน้าไปยังความถี่ที่สูงขึ้น

นี่เป็นพฤติกรรมของตัวเก็บประจุและแบบจำลองที่ดีสำหรับความต้านทานเชิงกลของจักรยานจะเป็นตัวต้านทานในแบบขนานกับตัวเก็บประจุ

ที่ dc (ศูนย์ความเร็ว) คุณจะเห็นความต้านทานสูงและคงที่เป็นอิมพีแดนซ์ของคุณ เมื่อความถี่ในการถีบเพิ่มขึ้นอิมพิแดนซ์ของตัวเก็บประจุจะต่ำกว่าของตัวต้านทานและทำให้กระแสไหลผ่านได้

แน่นอนว่ามีชิ้นส่วนไฟฟ้าอื่น ๆ อีกมากมายและการเปรียบเทียบเชิงกลเชิงกล ** แต่การสนทนานี้ควรให้คุณมีสัญชาตญาณเบื้องต้นเกี่ยวกับแนวคิดทั่วไปเพื่อให้มีเหตุผล (ปุนตั้งใจ) ในขณะที่คุณเรียนรู้เกี่ยวกับลักษณะทางคณิตศาสตร์ของเวลาที่ดูเหมือน เหมือนวิชานามธรรม

* คำที่จู้จี้จุกจิก: กฎของโอห์มไม่เคยถูกต้องสำหรับอุปกรณ์จริงและแรงเสียดทานในโลกแห่งความเป็นจริงไม่เคยให้ความเร็วตามสัดส่วนที่แน่นอน อย่างไรก็ตาม "เส้นตรงที่เป็นธรรม" นั้นง่าย ฉันพยายามที่จะเป็นทางการศึกษาและทุกสิ่งที่นี่ ลดความหย่อนลงให้ฉันหน่อย

ตัวอย่างเช่นตัวเหนี่ยวนำคือสิ่งที่เหมือนกับลูกกลิ้งสปริงที่ล้อของคุณซึ่งเพิ่มการลากเมื่อคุณได้รับความถี่สูงขึ้น)

ความต้านทานขององค์ประกอบวงจรคืออัตราส่วนระหว่างแรงดันและกระแสในองค์ประกอบนั้น

แรงดันไฟฟ้าและกระแสคงที่

สำหรับแรงดันไฟฟ้าและกระแสคงที่ความต้านทานเป็นเพียงความต้านทาน ตัวต้านทานเป็นอุปกรณ์ที่รักษาอัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้าต่อกระแสไฟฟ้าเท่าเดิมแม้ว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าก็ตาม พวกมันเป็นแบบเส้นตรง - เพิ่มแรงดันเป็นสองเท่าและกระแสก็เพิ่มเป็นสองเท่า หากคุณวาดกราฟของแรงดันไฟฟ้ากับกระแสความชันจะเป็นอิมพีแดนซ์

ตัวเก็บประจุซึ่งเป็นเหมือนแผ่นโลหะสองแผ่นทำหน้าที่เหมือนวงจรเปิดสำหรับกระแสและแรงดันคงที่ ตัวเหนี่ยวนำซึ่งหมายถึงลวดหยิกทำหน้าที่เหมือนไฟฟ้าลัดวงจรสำหรับกระแสคงที่และแรงดันไฟฟ้า

(ในความเป็นจริงมันไม่ค่อยสะอาดตัวต้านทานมีแนวโน้มที่จะไหลผ่านกระแสน้อยลงเมื่อพวกมันร้อนตัวเก็บประจุปล่อยกระแสรั่วเล็กน้อยแม้ว่าพวกเขาไม่ควรตัวเหนี่ยวนำมีความต้านทานเล็กน้อย เหมือนสายปกติใด ๆ )

แรงดันไฟฟ้าและกระแสที่เปลี่ยนแปลงตามกาลเวลา

นี่คือสิ่งที่มันน่าสนใจยิ่งขึ้น องค์ประกอบของวงจรบางอย่างเช่นตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำอนุญาตให้มีการไหลของกระแสมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับความถี่ของแรงดันไฟฟ้าที่พวกมันต้องเจอ คุณอาจคิดว่ามันเป็นตัวต้านทานที่ขึ้นกับความถี่ ส่วนที่ขึ้นกับความถี่ของอิมพีแดนซ์เรียกว่ารีแอกแตนซ์ เพิ่มปฏิกิริยาและความต้านทานและคุณจะได้รับอิมพีแดนซ์

ตัวอย่างของการเกิดปฏิกิริยา

สมมติว่าคุณมีกล่องที่สร้างคลื่นไซน์ของแอมพลิจูด 120 V คุณตั้งกล่องไว้ 60 รอบต่อวินาทีและเชื่อมต่อสัญญาณของกล่องผ่านตัวเก็บประจุ 0.1 F กระแสที่ไหลจะเป็นคลื่นไซน์ที่ความถี่เดียวกัน ปัจจุบันจะเป็น:

I = V * 2 * pi * ความถี่ * C

I = 120 * 2 * 3.14 * 60 * 0.1 = 4522 แอมป์

(ในความเป็นจริงกระแสมากจะทำให้ตัวเก็บประจุระเบิด)

หากคุณเพิ่มความถี่คลื่นไซน์สองเท่ากระแสก็จะเพิ่มเป็นสองเท่า พฤติกรรมประเภทนี้มีประโยชน์ในตัวกรอง RC - คุณสามารถสร้างวงจรที่มีความต้านทานสูงที่ความถี่หนึ่ง แต่ความต้านทานต่ำที่อีกซึ่งช่วยให้คุณเลือกสัญญาณจากเสียงรบกวน

ตัวเหนี่ยวนำจะทำงานในทำนองเดียวกัน แต่เมื่อคุณเพิ่มความถี่ความต้านทานจะเพิ่มขึ้นแทนที่จะลดลง

โลกแห่งความจริง

ในความเป็นจริงทุกอย่างมีความต้านทานเช่นเดียวกับปฏิกิริยาบางอย่าง (ทั้งความจุเล็กน้อยหรือการเหนี่ยวนำ แต่ไม่ใช่ทั้งสองอย่าง) นอกจากนี้ทุกวงจรมีความไม่เป็นเชิงเส้นเช่นการพึ่งพาอุณหภูมิหรือผลกระทบเชิงเรขาคณิตที่ทำให้พวกมันเบี่ยงเบนไปจากแบบจำลองในอุดมคติ

นอกจากนี้แรงดันและกระแสที่เราจัดการด้วยนั้นไม่เคยเป็นคลื่นไซน์ที่สมบูรณ์แบบ - พวกมันเป็นการผสมผสานของความถี่

ตัวอย่างเช่นสมมติว่าคุณกำลังใช้โซลินอยด์เพื่อเปิดล็อคประตูเช่น buzzers ในอาคารอพาร์ตเมนต์ โซลินอยด์เป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่สร้างสนามแม่เหล็กที่ดึงสลักกลับเข้ากับแรงของสปริง เมื่อคุณปิดโซลินอยด์คุณจะเปลี่ยนกระแสอย่างรุนแรงตามเวลา เมื่อคุณพยายามทำให้กระแสไฟฟ้าตกอย่างรวดเร็วตัวเหนี่ยวนำของโซลินอยด์ทำให้แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

นี่คือเหตุผลที่คุณเห็นสิ่งที่เรียกว่า "flyback diode" ขนานกับตัวเหนี่ยวนำขนาดใหญ่ - เพื่อให้กระแสลดลงช้ากว่าหลีกเลี่ยงแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงความถี่สูง

ขั้นตอนต่อไป

จากที่นี่ขั้นตอนต่อไปคือการเรียนรู้วิธีการสร้างแบบจำลองวงจรที่สร้างขึ้นจากองค์ประกอบหลายปฏิกิริยา (พูดว่าตัวต้านทานและตัวเก็บประจุจำนวนมาก) สำหรับสิ่งนั้นเราต้องติดตามไม่เพียงแค่แอมพลิจูดของแรงดันและกระแส แต่ยังเปลี่ยนเฟสระหว่างพวกเขาด้วย - ยอดของคลื่นไซน์ไม่เรียงกัน

(น่าเสียดายที่ฉันต้องทำงานให้เสร็จที่นี่ดังนั้นฉันจะทิ้งคุณไว้กับลิงค์นี้: http://www.usna.edu/MathDept/CDP/ComplexNum/Module_6/ComplexPhasors.htm )

อิมพีแดนซ์เป็นส่วนขยายของแนวคิดเรื่องความต้านทานซึ่งรวมถึงผลของความจุและการเหนี่ยวนำ ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุมี "ปฏิกิริยา" และความต้านทานคือการรวมกันของผลกระทบของความต้านทานและปฏิกิริยา

การแนะนำ n00b: โดยพื้นฐานแล้วจะช่วยให้คุณคิดเกี่ยวกับตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำราวกับเป็นตัวต้านทานทำให้การคำนวณง่ายขึ้นและใช้งานง่ายขึ้น ตัวอย่างเช่นหากคุณรู้วิธีการคำนวณเอาต์พุตของตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าตัวต้านทานแบบหมดจด:

จากนั้นคุณสามารถคำนวณขนาดของเอาต์พุตของตัวกรอง RC ที่ความถี่ที่กำหนด:

สมมติว่า R คือ 1 kΩและ C คือ 1 uF และคุณต้องการทราบถึงแรงดันขาออกถ้าคุณป้อนคลื่นไซน์ที่ 160 Hz ค่ารีแอกแตนซ์ของตัวเก็บประจุที่ 160 เฮิร์ตซ์มีขนาดประมาณ1 kΩดังนั้นทั้ง "ตัวต้านทาน" จะเหมือนกันและแรงดันไฟฟ้าในแต่ละอันจะเท่ากัน แต่ละองค์ประกอบมีแรงดันไฟฟ้าขาเข้า 0.707 แม้ว่าจะไม่ใช่ 0.5 ดังเช่นในกรณีตัวต้านทาน

ที่ความถี่อื่นขนาดของปฏิกิริยาของตัวเก็บประจุจะแตกต่างกันซึ่งเป็นสาเหตุที่ตัวกรองตอบสนองแตกต่างกันไปตามความถี่ที่แตกต่างกัน นอกจากนี้คุณยังสามารถทำงานกับตัวเลขในจินตนาการเพื่อคำนวณการเลื่อนเฟสในเอาต์พุตได้ แต่บ่อยครั้งที่ขนาดนั้นเป็นเพียงส่วนเดียวที่คุณสนใจ

การเปรียบเทียบเชิงกลที่ฉันชอบสำหรับอิมพีแดนซ์เป็นสปริงที่แขวนในแนวตั้งพร้อมกับตุ้มน้ำหนักที่แขวนอยู่ หากระบบไม่เคลื่อนไหวในตอนแรกและอีกหนึ่งให้กระตุกขึ้นสั้น ๆ กับน้ำหนักที่ด้านบนกลับไปที่ตำแหน่งเดิมอย่างรวดเร็วการรบกวนจะเดินทางลงในฤดูใบไม้ผลิ น้ำหนักแต่ละอันจะถูกดึงขึ้นโดยน้ำหนักที่สูงกว่าจากนั้นดันขึ้นไปที่น้ำหนักด้านบน (และถูกผลักลงโดยมัน) ในขณะที่มันดึงขึ้นด้านบนน้ำหนักด้านล่าง (และถูกดึงลงโดยมัน) และในที่สุดก็ถูกผลักขึ้นโดย น้ำหนักด้านล่าง เมื่อสิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นน้ำหนักจะกลับสู่ตำแหน่งเดิมและความเร็ว (ศูนย์)

โปรดทราบว่าพฤติกรรมของคลื่นที่แพร่กระจายลงไม่ได้ขึ้นอยู่กับสิ่งใดก็ตามที่อยู่ด้านล่าง เมื่อคลื่นมาถึงจุดต่ำสุดอย่างไรก็ตามหนึ่งในสามสิ่งนั้นอาจเกิดขึ้นได้ขึ้นอยู่กับว่าปลายฤดูใบไม้ผลินั้นกำลังห้อยอยู่จับจ้องไปที่บางสิ่งบางอย่างหรือจับจ้องไปที่สิ่งที่สามารถเคลื่อนไหวได้ด้วยความต้านทาน

หากปลายฤดูใบไม้ผลิห้อยลงน้ำหนักด้านล่างจะไม่มีสิ่งใดอยู่ด้านล่างเพื่อดึงลงมาเมื่อกระตุกขึ้น ผลของการทำเช่นนี้คือน้ำหนักจะกระตุกขึ้นสูงกว่าที่มันจะเป็นอย่างอื่นและน้ำหนักที่มากกว่าจะคาดหวังว่าจะยกเลิกพลังงานของมัน สิ่งนี้จะทำให้น้ำหนักกดขึ้นไปที่น้ำหนักด้านบนและสร้างคลื่นเดินทางขึ้นซึ่งจะ (การสูญเสียแรงเสียดทานขาด) จะเท่ากับขนาดของคลื่นเริ่มต้นลง ทิศทางการเคลื่อนที่จะเหมือนกับคลื่นต้นฉบับ (ขึ้นไปด้านบน) แต่ความเค้นจะตรงข้าม (คลื่นดั้งเดิมเป็นคลื่นความตึงการตอบสนองจะถูกบีบอัด)

ในทางตรงกันข้ามหากการสิ้นสุดของฤดูใบไม้ผลิได้รับการแก้ไขน้ำหนักด้านล่างจะพบว่าสปริงด้านล่างนั้นจะต้านทานแรงกว่าที่คาดไว้ น้ำหนักด้านล่างจะไม่เลื่อนขึ้นไปมากเท่ากับน้ำหนักที่คาดไว้และผลกระทบสุทธิจะเหมือนกับว่าส่วนล่างให้ "ลากจูง" พิเศษส่งคลื่นขึ้นด้านบน ทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่นนี้จะตรงข้ามกับคลื่นดั้งเดิม (เช่นลง) แต่ความเครียดจะเหมือนกัน (การบีบอัด)

หากด้านล่างของสปริงติดกับสิ่งที่เคลื่อนไหวบ้าง แต่ไม่มากเท่ากับสปริงที่ห้อยอยู่พฤติกรรมทั้งสองด้านบนอาจยกเลิกได้ในระดับหนึ่ง หากด้านล่างของฤดูใบไม้ผลิได้รับอนุญาตให้ย้ายในปริมาณที่เหมาะสมพฤติกรรมจะยกเลิกและคลื่นจะหายไป มิฉะนั้นคลื่นประเภทหนึ่งหรืออื่นจะเด้งกลับมา แต่ขนาดโดยทั่วไปจะน้อยกว่าที่มันจะจบลงด้วยการห้อยต่องแต่งหรือสิ้นสุด จำนวนของความต้านทานที่ต้องการถูกกำหนดไว้อย่างมีประสิทธิภาพโดยอิมพีแดนซ์ซึ่งเป็นการทำงานของมวลของน้ำหนักและค่าคงที่ของสปริงของสปริง

โปรดทราบว่าโมเดลนี้มีพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับอิมพีแดนซ์จำนวนมาก ตัวอย่างเช่นหากน้ำหนักทั้งหมดที่อยู่เหนือจุดน้ำหนัก 100 กรัมขณะที่น้ำหนักต่ำกว่า 200 กรัมและสปริงทั้งหมดเท่ากันการเปลี่ยนจากน้ำหนักที่เบาไปเป็นน้ำหนักที่หนักกว่าจะทำให้พลังงานคลื่นบางส่วนสะท้อนขึ้น (ในลักษณะที่เหมาะสม) คล้ายกับจุดสิ้นสุดที่ตายตัว) เนื่องจากน้ำหนักที่หนักกว่าจะไม่เคลื่อนที่เท่าที่ควร ความคิดหลักคือสิ่งที่ผลักดันให้กลับสู่ความเร็วศูนย์พวกเขาจะต้องถ่ายโอนทั้งพลังงานจลน์และโมเมนตัม หากพวกเขาสามารถถ่ายโอนพลังงานและโมเมนตัมของพวกเขาไปยังบางสิ่งที่มีลักษณะเดียวกับสิ่งที่ผลักพวกเขาพวกเขาจะยอมรับพลังงานและโมเมนตัมทั้งหมดและส่งต่อไป มิฉะนั้นพวกเขาจะต้องส่งพลังงานและ / หรือโมเมนตัมกลับคืนมา

ฉันจะ จำกัด คำตอบของฉันไปยังขอบเขตไฟฟ้า ความต้านทาน (Z) เป็นเพียง V / I มันเป็นเรื่องง่ายเหมือนที่. แต่ 'นั้น' นั้นไม่ง่ายนักในทุกกรณี เริ่มจากความเรียบง่ายและทำงานกันเถอะ

หากอิมพิแดนซ์เป็นตัวต้านทาน lumped อย่างง่ายและ V คือแรงดัน DC (frequencyecy = f = 0) เราสามารถเขียน Z = V / I เป็น R = V / I

หากอิมพีแดนซ์เกิดจากหมวกหรือตัวเหนี่ยวนำดังนั้นอิมพีแดนซ์จะขึ้นอยู่กับความถี่

หากความถี่สูงพอที่ส่วนประกอบจะไม่ปรากฏเป็นองค์ประกอบที่มีค่าความต้านทานนั้นไม่เพียง แต่ขึ้นอยู่กับความถี่ แต่ขึ้นอยู่กับตำแหน่ง บางครั้งองค์ประกอบเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อกระจาย (เช่นตัวนำทางคลื่นเสาอากาศและคลื่น EM ในพื้นที่ว่าง) และบางครั้งก็ไม่

เครื่องมือทั่วไปที่ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อถ่ายทอดผลกระทบความถี่ที่สูงขึ้นเหล่านี้ในเวลาและพื้นที่ (1 มิติ) คือ . . Z = V / I แต่ 'V' และ 'I' เป็นปริมาณเวกเตอร์ที่ซับซ้อนของแบบฟอร์ม (A) (e) ^ (j (wt + x)) โดยที่ j = SQRT (-1), 'A' เป็นค่าคงที่ 'e 'คือฐานของลอการิทึมธรรมชาติ' w 'คือความถี่เป็นเรเดียน / วินาที' t 'คือเวลาในหน่วยวินาทีและ' x 'คือระยะทางตามเส้นทาง 1-D เนื่องจาก 'Z' เป็นอัตราส่วนของเวกเตอร์เชิงซ้อนสองตัวนี้ด้วยเช่นกันมันคือเวกเตอร์เชิงซ้อนที่แปรผันตามเวลาและพื้นที่ วิศวกรไฟฟ้าจัดการปริมาณเหล่านี้ตามเวลาและสถานที่ที่ต้องการแล้วนำส่วนที่แท้จริงของ V หรือ I (หรือ Z) เพื่อให้ได้สิ่งที่สังเกตได้ในโลกแห่งความเป็นจริง