อ่าน 4 นาที
ค่าการนำไฟฟ้า
ในวิศวกรรมไฟฟ้าค่าซัสเซปแทนซ์ ( B ) คือ ส่วน จินตนาการของค่าแอดมิตแทนซ์ ( Y = G + jB ) โดยที่ส่วนจริงคือค่าคอนดัก แทนซ์ ( G ) ส่วนกลับของค่าแอดมิตแทนซ์คือค่าอิมพีแดนซ์ ( Z = R +...
ค่าการนำไฟฟ้า
ในวิศวกรรมไฟฟ้าค่าซัสเซปแทนซ์ ( B ) คือ ส่วน จินตนาการของค่าแอดมิตแทนซ์ ( Y = G + jB ) โดยที่ส่วนจริงคือค่าคอนดัก แทนซ์ ( G ) ส่วนกลับของค่าแอดมิตแทนซ์คือค่าอิมพีแดนซ์ ( Z = R + jX ) โดยที่ส่วนจินตนาการคือค่ารีแอก แทนซ์ ( X ) และส่วนจริงคือค่าความต้านทาน ( R ) ในหน่วยSI ค่าซัสเซปแทนซ์มีหน่วยเป็น ซีเมนส์ (S)
ต้นทาง
คำนี้ถูกบัญญัติโดยC. P. Steinmetzในบทความปี พ.ศ. 2437 [ 1 ]
ในบางแหล่งข้อมูลOliver Heavisideได้รับเครดิตว่าเป็นผู้บัญญัติศัพท์[ 2 ]หรือเป็นผู้แนะนำแนวคิดนี้ภายใต้ชื่อpermittance [ 3 ] ข้ออ้าง นี้ผิดพลาดตามที่นักเขียนชีวประวัติของ Steinmetz ระบุ[ 4 ] คำ ว่าsusceptanceไม่ปรากฏที่ใดเลยในงานเขียนรวมของ Heaviside และ Heaviside ใช้คำว่าpermittanceในความหมายว่าcapacitanceไม่ใช่susceptance [ 5 ]
สูตร
สมการทั่วไปที่กำหนดค่าแอดมิตแทนซ์มีดังนี้
ที่ไหน
- Y คือ ค่าการนำไฟฟ้าเชิงซ้อนซึ่งวัดเป็นหน่วยซีเมนส์
- Gคือค่าการนำไฟฟ้า ที่เป็นค่าจริง ซึ่งวัดเป็นหน่วยซีเมนส์
- jคือหน่วยจินตนาการ (เช่นj 2 = −1 ); และ
- Bคือค่าสัมประสิทธิ์การนำไฟฟ้าที่เป็นค่าจริง ซึ่งวัดเป็นหน่วยซีเมนส์
ค่าแอดมิตแทนซ์ ( Y ) คือค่าผกผันของค่าอิมพีแดนซ์ ( Z ) ถ้าค่าอิมพีแดนซ์ไม่เป็นศูนย์:
และ
ที่ไหน
- Zคือค่าอิมพีแดนซ์ เชิงซ้อน ซึ่งมี หน่วยวัดเป็นโอห์ม
- R คือค่า ความต้านทานจริงซึ่งมีหน่วยเป็นโอห์ม และ
- Xคือค่ารีแอกแทนซ์ ที่เป็นค่าจริง ซึ่งมีหน่วยเป็นโอห์ม
ค่าซัสเซปแทนซ์คือส่วนจินตภาพของค่าแอดมิตแทนซ์
ขนาดของค่าการนำไฟฟ้าคำนวณได้จากสูตร:
และสูตรที่คล้ายกันนี้จะแปลงค่าแอดมิตแทนซ์เป็นอิมพีแดนซ์ ดังนั้นจึงแปลงค่าซัสเซปแทนซ์ ( B ) เป็นรีแอกแทนซ์ ( X ) ได้ดังนี้:
เพราะฉะนั้น
ค่ารีแอกแทนซ์และค่าซัสเซปแทนซ์จะเป็นส่วนกลับกันก็ต่อเมื่อไม่มีความต้านทานหรือการนำไฟฟ้า (เฉพาะในกรณีที่R = 0หรือG = 0ซึ่งอย่างใดอย่างหนึ่งจะหมายถึงอีกอย่างหนึ่ง ตราบใดที่Z ≠ 0หรือเทียบเท่ากับตราบใดที่Y ≠ 0 )
ความสัมพันธ์กับความจุ
ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และสารกึ่งตัวนำ กระแสไฟฟ้าชั่วคราวหรือกระแสไฟฟ้าที่ขึ้นอยู่กับความถี่ระหว่างขั้วต่อประกอบด้วยส่วนประกอบทั้งการนำไฟฟ้าและการกระจัด กระแสไฟฟ้าที่เกิดจากการนำไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของตัวนำประจุ (อิเล็กตรอน โฮล ไอออน ฯลฯ) ในขณะที่กระแสไฟฟ้าที่เกิดจากการกระจัด เกิดจาก สนามไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาการขนส่งตัวนำได้รับผลกระทบจากสนามไฟฟ้าและปรากฏการณ์ทางกายภาพหลายอย่าง เช่น การเคลื่อนที่แบบดริฟต์และการแพร่กระจายของตัวนำ การดักจับ การฉีด ผลกระทบที่เกี่ยวข้องกับการสัมผัส และการแตกตัวเป็นไอออนจากการชนดังนั้นค่าการนำไฟฟ้า ของอุปกรณ์ จึงขึ้นอยู่กับความถี่ และสูตรไฟฟ้าสถิตแบบง่ายสำหรับค่าความจุจึงไม่สามารถนำมาใช้ได้
คำจำกัดความทั่วไปของความจุไฟฟ้า ซึ่งรวมถึงสูตรไฟฟ้าสถิต คือ: [ 6 ]
โดยที่ค่าแอดมิตแทนซ์ของอุปกรณ์และค่าซัสเซปแทนซ์นั้นคำนวณจากความถี่เชิงมุมที่พิจารณา และความถี่เชิงมุมนั้นคือค่าใด โดยทั่วไปแล้วชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์มักมีค่าความจุลดลงเล็กน้อยที่ความถี่สูงมาก เนื่องจากค่าความเหนี่ยวนำเล็กน้อยของตัวนำภายในที่ใช้ทำตัวเก็บประจุ (ไม่ใช่แค่สายไฟ) และ การเปลี่ยนแปลง ของค่าสภาพยอมทางไฟฟ้าในวัสดุฉนวนตามความถี่: Cเกือบจะเป็นค่าคงที่แต่ไม่คงที่เสียทีเดียว
ความสัมพันธ์กับค่ารีแอกแทนซ์
ค่ารีแอกแทนซ์ถูกนิยามว่าเป็นส่วนจินตนาการของค่าอิมพีแดนซ์ทางไฟฟ้าและมีความคล้ายคลึงกับ แต่โดยทั่วไปแล้วจะไม่เท่ากับค่าผกผันเชิงลบของค่าซัสเซปแทนซ์ กล่าวคือ ค่าผกผันของทั้งสองค่าจะเท่ากันและมีค่าตรงข้ามกันเฉพาะในกรณีพิเศษที่ส่วนจริงเป็นศูนย์ (ความต้านทานเป็นศูนย์หรือการนำไฟฟ้าเป็นศูนย์) ในกรณีพิเศษที่ค่าแอดมิตแทนซ์เป็นศูนย์โดยสมบูรณ์หรือค่าอิมพีแดนซ์เป็นศูนย์โดยแท้จริง ความสัมพันธ์จะถูกบดบังด้วยค่าอนันต์
อย่างไรก็ตาม สำหรับอิมพีแดนซ์ที่เป็นรีแอคทีฟล้วนๆ (ซึ่งเป็นแอดมิตแทนซ์ที่เป็นซัสเซปทีฟล้วนๆ) ค่าซัสเซปแทนซ์จะเท่ากับค่าผกผัน เชิงลบ ของค่ารีแอคแทนซ์ยกเว้นในกรณีที่ค่าใดค่าหนึ่งเป็นศูนย์
ในรูปแบบสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์:
เครื่องหมายลบไม่ได้ปรากฏในความสัมพันธ์ระหว่างความต้านทานไฟฟ้าและค่าที่เทียบเท่ากับค่าการนำไฟฟ้าแต่ความสัมพันธ์ที่คล้ายกันนี้ยังคงใช้ได้กับกรณีพิเศษของอิมพีแดนซ์ที่ปราศจากรีแอกแทนซ์ (หรือแอดมิตแทนซ์ที่ปราศจากซัสเซปแทนซ์):
ถ้าหากรวมหน่วยจินตภาพเข้าไปด้วย เราจะได้
สำหรับกรณีที่ไม่มีความต้านทาน เนื่องจาก
แอปพลิเคชัน
วัสดุที่มีค่าการนำความร้อนสูงจะถูกนำมาใช้ในตัวรับความร้อนที่สร้างขึ้นในบรรจุภัณฑ์อาหารที่ใช้ไมโครเวฟได้ เนื่องจากมีความสามารถในการแปลงรังสีไมโครเวฟเป็นความร้อน[ 7 ]
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ค่าการนำไฟฟ้า
ในวิศวกรรมไฟฟ้าค่าซัสเซปแทนซ์ ( B ) คือ ส่วน จินตนาการของค่าแอดมิตแทนซ์ ( Y = G + jB ) โดยที่ส่วนจริงคือค่าคอนดัก แทนซ์ ( G ) ส่วนกลับของค่าแอดมิตแทนซ์คือค่าอิมพีแดนซ์ ( Z = R +...
ต้นทาง
คำนี้ถูกบัญญัติโดย C. P. Steinmetz ในบทความปี พ.ศ. 2437 [ 1 ]
สูตร
สมการทั่วไปที่กำหนดค่าแอดมิตแทนซ์มีดังนี้ วาย = จี + เจ บี {\displaystyle Y=G+jB\,}
ความสัมพันธ์กับความจุ
ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และสารกึ่งตัวนำ กระแสไฟฟ้าชั่วคราวหรือกระแสไฟฟ้าที่ขึ้นอยู่กับความถี่ระหว่างขั้วต่อประกอบด้วยส่วนประกอบทั้งการนำไฟฟ้าและการกระจัด กระแสไฟฟ้าที่เกิดจากการนำไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของตัวนำประจุ (อิเล็กตรอน โฮล ไอออน ฯลฯ