Trở kháng là gì? Công thức tính trở kháng và phương pháp đo chi tiết

Bạn đang muốn tìm hiểu trở kháng là gì, công thức tính trở kháng và phương pháp đo hiệu quả? Hãy cùng theo dõi bài viết dưới đây của Kyoritsuvietnam.net để biết thêm các thông tin chi tiết.

Trở kháng là gì?

“Trở kháng là gì?” hay “impedance là gì?” là những câu hỏi khá thường gặp khi tìm hiểu về đại lượng này. Nếu bạn cũng đang có chung thắc mắc này thì có thể tham khảo định nghĩa dưới đây.

Trở kháng (tiếng anh là impedance), là một đại lượng đặc trưng biểu thị cho khả năng chống lại dòng điện xoay chiều. Ký hiệu của trở kháng là “Z”, đơn vị tính là Ohms (Ω). Trở kháng càng cao thì lực cản đối với dòng điện càng lớn.

Hiểu đơn giản thì điện trở kháng là điện trở của dòng điện. Tuy nhiên, có một vấn đề bạn cần phải lưu ý đó là điện trở chỉ là một phần của trở kháng. Khái niệm trở kháng rộng hơn điện trở nhiều do nó có thể áp dụng được cho cả dòng điện một chiều và xoay chiều cùng như chứa các thông tin về độ lệch pha.

Công thức tính trở kháng

Việc tính toán trở kháng sẽ giúp bạn xác định được khả năng cách điện của dòng điện. Và để đo trở kháng, bạn áp dụng công thức dưới đây:

Z = R + X

Trong đó:

• R là điện trở (hay còn gọi là điện kháng – Resistance)

• X là điện ứng (Reactance)

Lưu ý, tổng trở kháng có thể thay đổi tùy theo mạch điện. Cụ thể:

Với dòng điện một chiều

• Đối với mạch điện sử dụng dòng một chiều, trở kháng/điện trở của tụ điện sẽ rất lớn do chúng cấu tạo từ hai bản song song cách điện giống với một đoạn mạch hở.

• Trong khi đó, cuộn cảm lại có trở kháng rất nhỏ và gần như không đáng kể. Chúng ta có thể coi nó là một đoạn dây dẫn thông thường (các dây dẫn cũng có trở kháng nhưng vì nhỏ nên có thể bỏ qua).

• Điện trở sẽ có giá trị đúng bằng thông số của nó, là một số thực xác định.

Với dòng điện xoay chiều

Điện xoay chiều là dòng điện được sử dụng hàng ngày phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt. Khi đặt một hiệu điện thế xoay chiều có hàm biến thiên điều hòa theo thời gian hoặc tổng của các hàm biến thiên điều hòa, ta sẽ có:

• Điện trở không thay đổi pha của dòng điện

• Tụ điện làm sóng sớm hơn pha π/2 so với hiệu điện thế

• Cuộn cảm trễ pha π/2 so với hiệu điện thế

Điện trở:

Điện trở lúc này sẽ có trở kháng bằng đúng giá trị của nó: ZR = R.

Tụ điện:

Công thức tính trở kháng của tụ điện là: ZC = RC + XC

Trong đó:

• RC là điện kháng của tụ điện

• ZC là điện ứng của tụ điện (ZC = 1/ωC, ω là pha của dòng điện xoay chiều được tính bằng công thức ω = 2πf = 2π/T; C là điện dung Capacitance của tụ điện)

Cuộn cảm:

Trở kháng của cuộn dây lúc này bằng tổng điện kháng ứng với điện ứng của cuộn dây. Công thức tính là: ZL = RL + XL

Trong đó:

• RL là điện kháng của cuộn dây

• XL là điện ứng của cuộn dây (XL = ωL, L là điện cảm Inductance của cuộn dây)

Phương pháp đo trở kháng

Tùy thuộc vào loại trở kháng cần đo mà bạn có thể lựa chọn được phương pháp đo trở kháng phù hợp. Hiện nay có 3 phương pháp đo được sử dụng phổ biến nhất là:

Phương pháp cầu nối

Là phương pháp mà ở đó chúng ta sẽ sử dụng mạch cầu để tính điện trở. Phương pháp này yêu cầu người dùng phải sử dụng điện kế để điều chỉnh cân bằng với mức thực hiện. Ưu điểm của phương pháp cầu nối là cho kết quả có độ chính xác cao. Tuy nhiên nó lại có hạn chế là tốc độ đo không cao.

Phương pháp IV

Đây là phương pháp dùng một mạch cầu để tính toán điện trở. Phương pháp IV yêu cầu phải sử dụng điện kế để điều chỉnh cân bằng. Nó được sử dụng phổ biến để đo trở kháng được với các mạch nối đất. Nếu trở kháng tăng lên, độ chính xác cũng sẽ bị ảnh hưởng bởi vôn kế.

Phương pháp đo trở kháng RF IV

Phương pháp đo trở kháng RF IV tương tự như phương pháp IV. Với phương pháp này, chúng ta có thể đo trở kháng với tần số cao thông qua cách sử mạch phù hợp với trở kháng trên đồng trục có tần số cao kết hợp với đầu nối đồng trục tần số cao. Nó thường được sử dụng để đo mạch điện có băng rộng vì băng tần đo có thể bị hạn chế bởi máy biến áp của đầu thử nghiệm. 

Xem thêm: 

Sử dụng công cụ hỗ trợ để đo trở kháng

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại thiết bị đo điện hỗ trợ đo trở kháng mà bạn có thể tham khảo như máy đo trở kháng, đồng hồ vạn năng... Trong đó máy đo trở kháng là thiết bị chuyên dụng, giúp hỗ trợ bạn tối đa trong công việc đo và kiểm tra trở kháng nhanh chóng, tiện lợi, chính xác.

Với mỗi loại máy đo trở kháng khác nhau thì kiểu dáng, chất lượng, giá thành cũng khác. Do đó, bạn nên chọn sản phẩm của những thương hiệu nổi tiếng để đảm bảo chất lượng. Một số dòng máy đo trở kháng đang được ưa chuộng trên thị trường hiện nay mà bạn có thể tham khảo là:

• Máy đo điện trở kháng mạch vòng Kyoritsu 4140

• Máy đo điện trở kháng mạch vòng Kyoritsu 4118A

• Máy đo trở kháng Hioki RM3542

• Máy đo trở kháng Hioki RM3543

• …

Trên đây là những thông tin về trở kháng là gì, công thức tính trở kháng và công cụ đo trở kháng mà bạn có thể tham khảo để phục vụ cho công việc của mình. Nếu cần mua máy đo trở kháng chính hãng để hoàn thành công việc, hãy liên hệ theo HOTLINE Hà Nội: 0902 148 147 - TP.HCM: 0979 244 335 để được hỗ trợ trong thời gian nhanh nhất.