Điện kháng là gì? Cách tính điện kháng
Điện kháng có tên tiếng anh là electrical reactance và nó sử dụng để tính biên độ và thay đổi pha của dòng điện xoay chiều. Để hiểu rõ hơn về loại điện này thì các bạn vui lòng theo dõi bài viết dưới đây để biết thêm thông tin.
Contents
Điện kháng là gì?
Trong hệ thống điện và hệ thống điện tử, thì loại điện kháng chính là sự cản trở dòng điện của phần tử trong mạch điện bởi vì điện cảm hoặc là điện dung của phần tử đó. Phản ứng lớn hơn thì sẽ dẫn đến dòng điện nhỏ hơn cho cùng điện áp. Điện kháng tương tự như là điện trở, nhưng mà nó khác ở một số khía cạnh.
Điện kháng thì được sử dụng để tính biên độ cũng như là sự thay đổi pha của dòng điện xoay chiều có hình sin (AC) nó đi qua một phần tử mạch. Được ký hiệu với biểu tượng là X. Một điện trở lý tưởng khi mà có điện kháng thì sẽ bằng 0, trong khi đó cuộn cảm và cả tụ điện lý tưởng sẽ có điện trở bằng 0 – có nghĩa là nó chỉ đáp ứng được với dòng điện bằng điện kháng. Khi mà tần số tăng, thì phản ứng cảm ứng (cuộn cảm) sẽ tăng và phản ứng điện dung (tụ điện) sẽ giảm.
Những đặc điểm của điện ứng khác với điện trở
Điện ứng thay đổi pha dòng điện, sẽ dẫn tới chu kì dao động của điện trong mạch khác với chu kì dao động điện áp nguồn.
Phần tử để gây ra điện ứng thường thì sẽ không tạo ra được năng lượng mà nó chỉ lưu trữ và sẽ giải phóng năng lượng.
Điện ứng có thể âm nên có thể giảm điện ứng bằng cách là mắc thêm một phần tử điện ứng khác.
Phần tử điện ứng sẽ sinh ra mức điện ứng khác nhau phụ thuộc dòng điện trong mạch.
Dòng điện một chiều
Đối với loại dòng điện một chiều nếu như khi mà xem xét tại trạng thái cân bằng thì lúc này:
Tụ điện sẽ sở hữu mô hình đó là hai bản song song được cách điện, vì thế sẽ được tương đương đoạn mạch hở và nó có trở kháng hoặc là điện trở vô cùng lớn.
Cuộn cảm thường sẽ có mô hình chính là cuộn dây điện trở không đáng kể và tương đương với dây dẫn điện.
Điện trở có trở kháng đúng bằng giá trị điện trở.
Khi đó thì khái niệm trở kháng vẫn có ý nghĩa đối với các mạch điện chứa tụ điện, cuộn cảm và điện trở. Nếu khi mà ta nghiên cứu trạng thái chuyển tiếp thì mới cần đóng mạch điện hoặc là cần phải ngắt nguồn điện.
Dòng điện xoay chiều
Khi mà người dùng đặt hiệu điện thế là hàm điều hòa theo thời gian hoặc là tổng của các hàm điều hòa thì nó sẽ xảy ra:
- Tụ điện sẽ giúp làm dòng sớm pha π/2 so với hiệu điện thế.
- Cuộn cảm sẽ giúp làm dòng bị trễ pha π/2 so với hiệu điện thế.
- Điện trở sẽ không làm thay đổi các pha của dòng điện.
Trở kháng vẫn có ý nghĩa đối với mạch điện chứa tụ điện, cuộn cảm hay chứa điện trở. Nếu khi nghiên cứu trạng thái chuyển tiếp, lúc đó mới đóng mạch điện hoặc là tiến hành ngắt nguồn điện.
Các phần tử điện kháng
Điện trở
Điện trở kháng lại dòng điện một kháng trở: ZR = R
Tụ điện
Tụ điện chính là một phần tử gồm 2 bản kim loại và nó ngăn cách nhau bởi lớp điện môi, nó có chức năng là làm chậm pha dòng điện so với điện áp nguồn góc 90 độ. Điện ứng của các tụ điện được kí hiệu là XC và được tính theo công thức: Xc=-1/ω=-1/2πƒC
Trong đó:
- ω: Vận tốc pha của dòng điện
- C: Điện dung tụ điện
- ƒ: Tần số nguồn điện
Đối với mạch có nguồn điện một chiều thì tụ điện hoạt động theo nguyên lý là “nạp – xả”. Khi đó, thì tụ điện được nạp đến mức điện tích cân bằng với điện áp của nguồn, tụ điện lúc đó xả điện tích và trở thành nguồn điện có chiều cùng với chiều nguồn điện.
Đối với mạch có nguồn điện xoay chiều, thì tụ điện sẽ hoạt động tương tự khi mà nó ở trạng thái hoạt động với mạch một chiều. Tuy nhiên là, việc nạp – xả của tụ điện sẽ diễn ra cách xoay chiều, biến tụ điện thành nguồn xoay chiều.
Cuộn dây (cuộn cảm)
Cuộn dây chính là phần tử gồm cuộn dây còn lớp cách điện được quấn xung quanh lõi thép non, giúp dòng điện trong mạch, dao động nhanh hơn so với điện áp nguồn với một góc 90 độ. Điện ứng của cuộn dây sẽ được kí hiệu XL và được tính bởi công thức như sau:
XL = ωL = 2πƒL
Trong đó:
- ω: Vận tốc pha của dòng điện
- L: Từ dung tụ điện
- ƒ: Tần số nguồn điện
Đối với mạch có nguồn điện một chiều, cuộn cảm sẽ được xem như là dây dẫn.
Đối với mạch có nguồn điện là xoay chiều, thì sẽ nhận được một lượng điện tích, nó sẽ gây hiệu ứng tăng cường độ dòng điện cảm ứng. Đối với dòng điện cảm ứng được sinh ra theo định luật Lenz và khiến cho dòng điện trong mạch bị chậm pha một góc là 90 độ so với điện áp nguồn điện.
Trở kháng loa là gì?
Trở kháng của loa được hiểu đơn giản là trở kháng của loa điện đó.
Được tính bằng đơn vị là Ohm, ký hiệu Ω
Ý nghĩa của trở kháng loa
Giá trị của trở kháng này càng lớn thì loa sẽ hoạt động càng ổn định hơn. Đặc biệt khi kết hợp với amply thì nó sẽ càng đạt hiệu quả hơn.
Đối với những người chơi là audio thì thường sẽ kết hợp loa với ampli có mức trở kháng sẽ là 8 Ohm. Thay vì ta sử dụng ampli trở kháng là 4 Ohm với mục đích tiết kiệm công suất. Điều này được chứng minh thông qua damping factor của ampli:
- Chỉ số damping factor của loa mà càng lớn thì âm bass loa sẽ càng mạnh, chắc hơn và sẽ khó vỡ.
- Damping factor sẽ được đo bằng thương số giữa trở kháng của loa và trở kháng của amply.
Ví dụ như sau: trở kháng loa sẽ là 8 Ohm, trở kháng đầu ra của ampli sẽ là 0,01 Ohm thì damping factor sẽ bằng 800.
Kết nối loa trở kháng cao
Hàng ngày khi ở các gia đình thì không sử dụng đến kiểu kết nối loa bởi tính ứng dụng của nó thường không được cao. Tuy nhiên là kết nối loa với trở kháng khoảng 70-100V lại ứng dụng nhiều trong hệ thống loa phát thanh như là ở thành phố, trường học, khu công nghiệp…
Để mà có thể chia được vùng phát đến khu vực mong muốn thì ta cần đòi hỏi dàn âm thanh có loa cùng với ampli đặc trưng. Đó chính là loại loa có biến áp (loa này cho phép điều chỉnh được mức công suất của loa theo từng mục đích sử dụng khác nhau). Ưu điểm của loại loa có biến áp là nó cho phép sẽ kết nối ở khoảng cách xa. Không có hiện tượng là bị suy giảm tín hiệu đồng thời nó cũng không phải tính trở kháng một cách phức tạp.
Công suất của amply phải gấp đôi công suất của loa. Hoặc là nó phải lớn hơn chứ không được nhỏ hơn để có thể tránh gây méo tiếng hoặc là bị cháy loa karaoke.
Trường hợp mà chọn amply để chơi với loa siêu trầm thì ta cần chú ý đến việc đáp tuyến tần số và cả thông số kiểm soát âm trầm hay các yếu tố giảm xóc và chống rung. Tần số thì phải đáp ứng được từ 20Hz trở lên, với thông số kiểm soát âm trầm là từ 400 trở lên (thông số mà càng cao thì âm trầm càng mạnh và sẽ đầm).
Kết nối loa trở kháng thấp
Đối với dạng kết nối này thì nó được áp dụng khá là rộng rãi hơn bởi nó có tính ứng dụng cao.
Thường thì nó được sử dụng cho dàn âm thanh ở các sự kiện đám cưới, hệ thống âm nhạc, hội trường và cả sân khấu… Với mức trở kháng thường thấy sẽ là 8 Ω hoặc là 2 Ω và 16 Ω.
Khi kết nối loa ở dạng này thường ta nên dùng cho các loa có công suất lớn. Nhưng bạn phải đảm bảo kết nối ở khoảng cách gần vì như vậy thì loa mới có thể hoạt động tốt được. Bạn cần chọn amply có mức công suất là vừa đủ hoặc là có thể dư ra một chút so với mức công suất loa cùng với mức trở kháng là đạt được hiệu quả sử dụng cao.
Hiện nay có một số loại amply hoạt động ở cả chế độ trở kháng cao và cả thấp. Tuy nhiên là nó chưa sử dụng phổ biến.
Trở kháng tai nghe là gì?
Trở kháng tai nghe nói đến độ điện trở hoặc độ kháng điện của tai nghe. Nó tính bằng đơn vị là Ohm.
Được hiểu một cách đơn giản hơn thì độ trở kháng này càng cao thì tai nghe kháng điện lại càng tốt. Bởi vậy nên bạn cần tốn nhiều điện năng hơn khi mà tiến hành sử dụng.
Tai nghe dành cho điện thoại có trở kháng khá thấp để giúp tiết kiệm pin hơn. Trở kháng tai nghe sẽ phù hợp với các loại điện thoại:
- Tai nghe có trở kháng là dưới 60 OHM thường sẽ phù hợp với thiết bị nghe nhạc cầm tay như là: iPhone, iPod, iPad, Smartphone…
- Tai nghe chụp thì có trở kháng lớn từ 300 – 600 Ohm nên sử dụng với Head amp.
Trên đây là thông tin về điện kháng mà các bạn có thể tham khảo. Nếu có thắc mắc cần được giải đáp thì vui lòng liên hệ cho chúng tôi để được tư vấn kịp thời.
