导电性是材料的基本特性,使电流能够流过材料。根据材料的导电性能,它们被分为导体、半导体和绝缘体。导体是允许电流容易流动的材料。绝缘体是阻碍电流流动的材料,因此没有电流通过。导体允许的电流大小取决于材料的导电性。因此,使用称为“导纳”的量来测量导电器件允许电流流动的容易程度。


什么是准入?

导纳是一个测量量,告诉导电装置允许电流流过它的难易程度。电路的电阻定义为电路的特性,它与电流的流动相反。电阻只有大小,没有相位。在处理交流电路时,使用正弦信号。因此,阻抗被用来测量交流电路中的电阻,而不是电阻。阻抗与电阻相似,但与电阻不同,它既有幅值也有相位。

阻抗方程的实部给出了电路的电阻值。虚部阻抗方程表示电路的电抗部分。导纳可以定义为阻抗的倒数。导纳测量电路所允许的电流,它是阻抗函数的倒数。

除了材料的电导外,导纳值还取决于电路的电纳。材料的电纳被定义为允许流过材料的电流发生变化的容易程度。它由字母–B表示。电纳是电抗的倒数。

单位

导纳是由材料的电导和电纳的组合得出的。交流电路中的电导率表示为“G”,其单位为“mho”。电纳是导纳的虚部,用符号“B”表示。电纳的单位与电导的单位“mho”相似。在现代,使用适当的计量单位“西门子”而不是“mho”。电容电纳是负值,而电感电纳是正值。

在交流电路中,导纳用符号“Y”表示。导纳的单位是“西门子”,类似于电导的单位。1887年,英国工程师、物理学家和数学家Oliver Heaviside首次使用了“准入”一词。

公式

导纳是一个复数。它既有真实的部分,也有想象的部分。电导“G”形成方程的实部,而电纳“B”形成导纳的虚部。因此,导纳“Y”的公式为

Y=G+jB

这里,Y是西门子的导纳,G是西门子的电导,B是西门子的电纳。

电导是电阻的倒数,因此,交流电路的G可以写成G=R/(R2.+X2.). 这里,R表示交流电路的电阻,X表示交流电路中的电抗。类似地,对于交流电路,电纳可以根据电阻和电抗值计算为

B=-X/(R2.+X2.),对于电容器电纳为负,对于电感器电纳则为正。

从阻抗推导导纳

阻抗“Z”是使用交流电路的电阻和电抗值计算的。阻抗是一个复数。电路的电阻“R”构成了阻抗方程的实部。电抗“X”构成阻抗方程的虚部。

阻抗的公式为,Z=R+jX。

交流电路的导纳是其阻抗的倒数。使用阻抗值可以容易地导出电路的导纳值。

导纳“Y”可以测量为Y=1/Z

其中“Z”是阻抗,Z=R+jX。因此,导纳'Y'可以写成,Y=1/R+jX。

因此,从阻抗导出的导纳公式为,Y=(R-jX/(R2.+X2.)).

∠Y=弧形(-X/R)=弧形(B/G)

导纳三角形

为了更好地理解导纳的相位和幅度,并测量各种其他相关的量,使用了导纳三角形。它是由X轴上的电导“G”、Y轴上的电纳“B”和导纳“Y”形成的,它们与X轴的电导形成一个角度Φ。

下图显示了导纳三角形。

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导纳三角形

根据三角形,

tanΦ=B/G

cosΦ=G/Y,这是功率因数的度量

I=V×Y,其中I表示合成电流。

串联电路中的导纳

下图显示了一个串联电阻和电感电抗的交流电路。

Admittance For Series Circuit
串联电路的导纳

此处R=电阻,X<sub>L=电感电抗。

Y=1/Z

=1/R+jXL

=(R-jXL)/(R)2.+X2.L)

=R/(R2.+X2.L)-jXL/(R)2.+X2.L)

我们知道交流电路中的电导“G”可以写成R/(R2.+X2.L)电纳“B”可以写成XL/(R)2.+X2.L).

因此Y=R/(R2.+X2.L)-jXL/(R)2.+X2.L)可以写成Y=G-jBL.这里BL是感应电路的电纳。

类似地,对于包含串联电阻和导电电抗的电路,可以导出导纳。这里,XC表示电路的导电电抗。

因此,“Y”可以写成Y=R/(R2.+X2.C)+jX公司C/(R)2.+X2.C)

因此,Y=G+jBC,其中BC是导体电路的电纳。导电电纳为负值,而电感电纳为正值。

并联电路

下图显示了一个具有两个分支a和B的并联电路。

Admittance For Parallel Circuit
并联电路导纳

支路“A”由电感电抗为X的电感器组成L与电阻为“R”的电阻器串联1.‘. 分支“A”与分支“B”并联。支路“B”由具有容抗X的电容器组成C与电阻为“R”的电阻器串联2.‘.

电压V被施加到电路上。对于支路“A”,电导“G”计算为,

G1.=R1./对1.2.+X2.L

=R1./Z1.2.,此处为Z1.是阻抗

分支“A”中的接受度计算为BL=XL/对1.2.+X2.L

.即BL=XL/Z1.2.

因此,‘Y1.’=克1.-j乙L

=R1./Z1.2.–j XL/Z1.2.

类似于分支“B”,电导“G2.’=R2./Z2.2.,其中R2.是分支“B”的电阻,以及

Z2.是分支“B”的阻抗。导电电纳BC分支'B'的'计算为BC=XC/Z2.2.,其中'XC’是分支导体的导电电抗。因此导纳‘Y2.分支“B”的“”表示为“Y”2.’=克2.+联合银行C

因此,并联电路的总导纳可以计算为每个支路的导纳的相量和。因此,总导纳Y=Y1.+年2.

=√(R1./Z1.2.+对2./Z2.2.)2.+(X)L/Z1.2.-XC/Z2.2.)2.

在变压器和输电线路的设计过程中,并联元件发挥着重要作用。并联元件为输电线路和变压器中的电流提供最小电阻的路径。这些分流部件是根据其导纳值进行规定的。这些分流部件存在于变压器的每一侧。在简化的变压器分析中,并联元件的导纳可以忽略不计。导纳方程的虚部是什么?