Elektriskā pretestība
Elektriskā pretestība ir pretestība, ko ķēde rada strāvas vai sprieguma izmaiņām.
Divi galvenie veidi, kā pierakstīt pretestību, ir šādi: (sk. 2. attēlu "kompleksās impedances plakne")
- ar pretestību "R" (reālā daļa) un reaktanci "X" (iedomātā daļa), piemēram, Z = 1 + 1 j {\displaystyle Z=1+1+1j}
- ar lielumu un fāzi (lielums | Z | {\displaystyle \left\vert Z\right\vert }
un leņķis ∠ θ {\displaystyle \angle \theta }). 
), piemēram, Z = 1,4 ∠ 45 ∘ {\displaystyle Z=1,4\angle 45^{\circ }}. 
(1,4 oma 45 grādu leņķī)
Impedance un pretestība ir diezgan līdzīgas:
Attiecībā uz pretestību rezistors pretojas jebkurai caur to plūstošai strāvai. Jo lielāka pretestība, jo lielāks spriegums nepieciešams, lai sasniegtu noteiktu strāvu. Formula ir šāda:
V = R ∗ I {\displaystyle V=R*I}
, kur V ir spriegums, R ir pretestība un I ir strāva.
Impedances gadījumā induktors pretojas strāvas izmaiņām, bet kondensators - sprieguma izmaiņām.
Galvenā atšķirība starp pretestību un pretestību ir vārds "maiņa", jo izmaiņu ātrums ietekmē pretestību. Parasti "maiņu" izsaka kā frekvenci, cik reižu sekundē strāvas vai sprieguma virziens mainās. Formulas ir šādas:
Induktoram: Z = j 2 π f L {\displaystyle Z=j2\pi fL\,} 
Kondensatoram: Z = 1 j 2 π f C {\displaystyle Z={\frac {1}{j2\pi fC}}}} 
Kur Z ir impedances simbols, j ir iedomāts skaitlis - 1 {\displaystyle {\sqrt {-1}}}. 
, π {\displaystyle \pi }
ir konstante pi, f ir frekvence, L ir induktivitāte un C ir kapacitāte. Pretestības un pretestības mērvienības ir vienādas - oms ar simbolu Ω {\displaystyle \Omega}. 
(lielā omega).
Kā norādīts iepriekš minētajās formulās, pretestība mainās atkarībā no frekvences, piemēram, pie nulles herca vai līdzstrāvas induktora pretestība ir nulle, tas ir tas pats, kas īssavienojums, un kondensatora pretestība ir bezgalīga, tas pats, kas atvērts slēgums. Lielākā daļa signālu ir daudzu sinusoidālu viļņu summa dažādās frekvencēs (sīkāku informāciju sk. par Furjē transformāciju), un katram no tiem ir atšķirīga pretestība.
Līdzīgi kā ar pretestību, jo lielāka ir pretestība, jo lielāks spriegums ir nepieciešams, lai sasniegtu noteiktu strāvu. Formula ir šāda:
V = Z ∗ I {\displaystyle V=Z*I}
, kur V ir spriegums, Z ir pretestība un I ir strāva.
Fiziskajā līmenī, vienkāršojot daudzas lietas:
- pretestību rada elektronu sadursmes ar atomu iekšpusē esošajiem rezistoriem.
- kondensatora pretestību izraisa elektriskā lauka radīšana.
- induktora pretestību izraisa magnētiskā lauka radīšana.
Būtiska atšķirība starp pretestību un pretestību ir tā, ka rezistors izkliedē enerģiju, tas sakarst, bet induktors un kondensators uzkrāj enerģiju un var atdot šo enerģiju avotam, kad tā samazinās.
Ja avota, kabeļa un slodzes pretestība nav vienāda, tad daļa signāla tiek atstarota atpakaļ uz avotu, tērējot enerģiju un radot traucējumus. Atstarošanas koeficientu var aprēķināt ar:
Γ = Z L - Z S Z L + Z S {\displaystyle \Gamma ={Z_{L}-Z_{S} \over Z_{L}+Z_{S}}}}}
kur Γ {\displaystyle \Gamma } 
(kapitāla gamma) ir atstarošanas koeficients, Z S {\displaystyle Z_{S}}
ir avota pretestība, Z L {\displaystyle Z_{L}}
ir slodzes pretestība.
Jebkurai videi, kurā var būt vilnis, ir viļņu pretestība, pat tukšai telpai (gaisma ir elektromagnētiskais vilnis, un tā var ceļot telpā) ir pretestība aptuveni 377 Ω {\displaystyle \Omega }. .
Signāls tiek daļēji atstarots atpakaļ, kur mainās pretestība.
Maiņstrāvas avots, kas pievada spriegumu V {\displaystyle \scriptstyle V} 
pāri pretestībai Z {\displaystyle \scriptstyle Z}. 
, kas rada strāvu I {\displaystyle \scriptstyle I}
.
Kompleksās impedances plaknes grafisks attēlojums
Fāze
Caur rezistoru gan spriegums, gan strāva vienlaicīgi palielinās un samazinās, tiek uzskatīts, ka tie ir fāzē, bet ar pretestību ir citādi, spriegums ir nobīdīts par 1/4 viļņa garuma aiz strāvas kondensatorā un uz priekšu induktorā.
1/4 viļņa garumu parasti apzīmē ar iedomāto skaitli "j", kas arī atbilst 90 grādu nobīdei.
Iedomātā skaitļa "j" izmantošana padara matemātiku daudz vienkāršāku, tā ļauj aprēķināt kopējo pretestību tāpat, kā tas tiek darīts ar rezistoriem, piemēram, rezistors plus pretestība virknē ir R+Z, bet paralēli tā ir (R*Z)/(R+Z).
Kondensatorā (augšā) spriegums (sarkans) mainās pēc strāvas (zils), bet induktorā (apakšā) - pirms tam. Fāzes starpība starp spriegumu un strāvu ir 1/4 viļņa garuma.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir elektriskā pretestība?
A: Elektriskā pretestība ir pretestība, ko ķēde rada strāvas vai sprieguma izmaiņām.
J: Kā var rakstīt elektrisko pretestību?
A: Elektrisko pretestību var pierakstīt ar pretestību "R" (reālā daļa) un reaktanci "X" (iedomātā daļa), kā arī ar lielumu, fāzi, izmēru un leņķi.
J: Kāda ir atšķirība starp pretestību un impedanci?
A: Galvenā atšķirība starp pretestību un impedanci ir vārds "maiņa"; citiem vārdiem sakot, maiņas ātrums ietekmē pretestību. Pretestība pretojas jebkurai caur to plūstošai strāvai, kamēr induktors pretojas strāvas izmaiņām, bet kondensators pretojas sprieguma izmaiņām.
J: Kādas formulas ir saistītas ar pretestību un pretestību?
A: Attiecībā uz pretestību V=R*I, kur V ir spriegums, R ir pretestība un I ir strāva; attiecībā uz induktoriem Z=j2πfL; attiecībā uz kondensatoriem Z=1/j2πfC; kur Z ir pretestība, j ir iedomāts skaitlis -1 , π ir konstante pi, f ir frekvence, L ir induktivitāte, C ir kapacitāte.
J: Kādi ir daži fizikāli skaidrojumi pretestībai pret pretestību?
A: Pretestību rada elektronu sadursmes ar atomiem rezistoru iekšpusē, savukārt induktora pretestība rodas, radot elektrisko lauku, bet kondensatora pretestība rodas, radot magnētisko lauku. Turklāt rezistori izkliedē enerģiju, bet induktori un kondensatori uzkrāj enerģiju, ko pēc tam var atgriezt avotā, kad tā samazinās.
J: Kā aprēķināt atstarošanas koeficientu?
A: Atstarošanas koeficientu var aprēķināt, izmantojot Γ=(ZL-ZS)/(ZL+ZS), kur Γ (lielā gamma) ir atstarošanas koeficients; ZS ir avota pretestība; ZL ir slodzes pretestība.
