Принятие - Susceptance

В электротехника, восприимчивость (B) - мнимая часть допуск, где действительная часть проводимость. В взаимный допуска сопротивление, где мнимая часть реактивное сопротивление и настоящая часть сопротивление. В SI единиц, восприимчивость измеряется в Сименс.

Источник

Термин был придуман Чарльз Протеус Штайнмец в газете за май 1894 года.^[1] В некоторых источниках Оливер Хевисайд дается кредит на создание термина,^[2] или с введением концепции под названием разрешение.^[3] Согласно биографу Стейнмеца Рональду Клайну, это утверждение ошибочно.^[4] Период, термин восприимчивость нигде в собрании сочинений Хевисайда не встречается, и он использовал термин разрешение значить емкость а не подозрительность.^[5]

Формула

Общее уравнение, определяющее проводимость, имеет вид

${\displaystyle Y=G+jB\,}$

куда,

Y это комплекс допуск, измеряется в Сименс.

грамм является ценным проводимость, измеряется в сименсах.

j это мнимая единица (т.е. j² = −1), и

B действительная восприимчивость, измеряемая в сименсах.

Допуск (Y) это взаимный импеданса (Z), если импеданс не равен нулю:

${\displaystyle Y={\frac {1}{Z}}={\frac {1}{R+jX}}=\left({\frac {R}{\;R^{2}+X^{2}}}\right)+j\left({\frac {-X\;\;}{\;R^{2}+X^{2}}}\right)\,}$

и

${\displaystyle B=\operatorname {Im} (Y)={\frac {-X\;}{\;R^{2}+X^{2}}}={\frac {-X~\;}{~\;\left|Z\right|^{2}}}}$

куда

${\displaystyle Z=R+jX\,}$

Z это комплекс сопротивление, измеряется в Ом

р является ценным сопротивление, измеряется в Ом

Икс является ценным реактивное сопротивление, измеряется в Ом.

Подозрение ${\displaystyle B}$ мнимая часть допуска ${\displaystyle Y}$.

Величина допуска определяется по формуле:

${\displaystyle \left|Y\right|={\sqrt {G^{2}+B^{2}\;}}\,}$

Аналогичные формулы преобразуют проводимость в импеданс, а значит, и восприимчивость (B) в реактивное сопротивление (Икс):

${\displaystyle Z={\frac {1}{Y}}={\frac {1}{G+jB}}=\left({\frac {G}{\;G^{2}+B^{2}}}\right)+j\left({\frac {-B\;\;}{\;G^{2}+B^{2}}}\right)\,}$

следовательно

${\displaystyle X=\operatorname {Im} (Z)={\frac {-B\;}{\;G^{2}+B^{2}}}={\frac {-B~\;}{~\;\left|Y\right|^{2}}}}$.

Реактивное сопротивление и восприимчивость являются взаимными только при отсутствии сопротивления или проводимости (только если либо р = 0 или же грамм = 0, из которых следует другое, если Z ≠ 0 или эквивалентно Y ≠ 0).

Отношение к емкости

В электронных и полупроводниковых устройствах переходный или частотно-зависимый ток между выводами содержит компоненты как проводимости, так и смещения. Ток проводимости связан с движущимися носителями заряда (электронами, дырками, ионами и т. Д.), А ток смещения вызван изменяющимся во времени электрическим полем. На перенос носителей влияет электрическое поле и ряд физических явлений, таких как дрейф и диффузия носителей, захват, инжекция, контактные эффекты и ударная ионизация. В результате устройство допуск зависит от частоты, а простая электростатическая формула для емкости ${\displaystyle C={\frac {q}{V}},}$ не применимо. Более общее определение емкости, охватывающее электростатическую формулу, таково:^[6]

${\displaystyle C={\frac {\operatorname {Im} (Y)}{\omega }}\,,}$

куда ${\displaystyle Y}$ - проводимость устройства, оцененная на рассматриваемой угловой частоте, и ${\displaystyle \omega }$ - угловая частота. Электрические компоненты обычно имеют немного уменьшенную емкость на экстремальных частотах из-за небольшой индуктивности проводников, используемых для изготовления конденсаторов (а не только выводов), и диэлектрическая проницаемость изменения изоляционных материалов с частотой: C очень близко, но не совсем константа.

Связь с реактивным сопротивлением

Реактивность определяется как мнимая часть электрический импеданс, и является аналогичный но, как правило, не равняется обратной связи с восприимчивостью.

Однако для чисто реактивных импедансов (которые являются чисто восприимчивыми проводимостями) восприимчивость равна отрицательной величине, обратной реактивное сопротивление.

В математической записи:

${\displaystyle G=0\iff R=0\iff B=-{\frac {1}{X}}}$

Отрицания нет в отношениях между электрическое сопротивление и аналог проводимости грамм, что равно ${\displaystyle \operatorname {Re} (Y)}$.

${\displaystyle B=0\iff X=0\iff G={\frac {1}{R}}}$

Если включить мнимую единицу, мы получим

${\displaystyle jB={\frac {1}{jX}}~,}$

для случая без сопротивления, поскольку,

${\displaystyle {1 \over j}=-j\ .}$

Приложения

Материалы с высокой восприимчивостью используются в подозревающие встроены в упаковку для пищевых продуктов в микроволновых пе микроволновое излучение в тепло.^[7]

Смотрите также

• Электрические измерения
• СИ единицы электромагнетизма

Рекомендации

1. C.P. Штайнмец, «О законе гистерезиса (часть III) и теории индуктивности железа», Труды Американского института инженеров-электриков, т. 11. С. 570–616, 1894.
2. Например:
   • Грейдон Ветцер, "Путешествие" re / dicto", стр. 295–324 в, Сьюзан Флинн, Антония Маккей, Наблюдение, архитектура и контроль: дискурсы о пространственной культуре, 2019 ISBN  303000371X.
   .
3. Например:
   • Сверре Гримнес, Орьян Г. Мартинсен, Биоимпеданс и основы биоэлектричества, п. 499, Academic Press, 2014 г. ISBN  0124115330.
4. Рональд Р. Клайн, Штейнмец: инженер и социалист, п. 88, Johns Hopkins University Press, 1992 г. ISBN  0801842980.
5. Идо Явец, От неизвестности к загадке: работа Оливера Хевисайда, 1872–1889 гг., Springer, 2011 г. ISBN  3034801777.
6. Laux, S.E. (Октябрь 1985 г.). «Методы слабосигнального анализа полупроводниковых приборов». IEEE Transactions по автоматизированному проектированию интегральных схем и систем. 4 (4): 472–481. Дои:10.1109 / TCAD.1985.1270145. S2CID  13058472.
7. Лабуза, Т .; Мейстер, Дж. (1992). «Альтернативный метод измерения потенциала нагрева пленок микроволновых приемников» (PDF). Журнал Международной микроволновой энергии и электромагнитной энергии. 27 (4): 205–208. Дои:10.1080/08327823.1992.11688192. Получено 23 сен 2011.