Come calcolare l'impedenza di un piccolo anello
Il dizionario Merriam-Webster definisce l'impedenza come "l'opposizione apparente in una corrente elettrica al flusso di una corrente alternata...". Alcuni fatti: L'impedenza influisce solo sui circuiti a corrente alternata (CA). La relazione tra tensione (V), corrente (i) e impedenza (Z) è espressa da un'equazione simile alla legge di Ohm (V=iR) ma sostituisce l'impedenza alla resistenza: V=iZ. Un tipo di impedenza è l'induttanza, che si verifica quando la corrente CA attraversa un filo creando un campo magnetico, e il flusso magnetico in quel campo induce una tensione. L'induttanza da un anello di filo può influenzare seriamente un circuito.
Istruzioni
Come calcolare l'impedenza di un piccolo anello
- Comprendi la frequenza, ovvero quante volte al secondo il flusso di corrente si inverte e ritorna, espressa in hertz (Hz). La corrente domestica funziona a 60 Hz. Le frequenze di trasmissione televisiva sono a 100 megahertz (MHz) e i circuiti GPS funzionano a oltre 1000 MHz.
- Comprendi l'equazione per determinare l'impedenza: Z = 2πfL, dove Z è l'impedenza dell'anello; L è l'induttanza misurata in Henry; π è 3,14159; f è la frequenza CA.
- Determina l'impedenza di un anello semplice, data dall'equazione L = μ₀R [ln(8R/a) - 2] dove L è in Henry; μ₀ è una costante, numericamente uguale a 4π×10⁻⁷; R è il raggio dell'anello in metri; a è il raggio del filo in metri; ln è il logaritmo naturale. L'equazione Z = 2πfL suggerisce che l'impedenza è più importante alle alte frequenze. Se un filo di 1 mm di diametro corre in un anello attorno a un circuito stampato di 50 mm di diametro, l'induttanza di quell'anello sarebbe di 125 ohm significativi a 1000 MHz.