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普陀阻抗、电抗、容抗和感抗之间的神秘关系,被捅破了?

2018-12-19

一. 阻抗

阻抗是电路中电阻、电感、电容对交流电的阻碍作用的统称。它具有电阻、电感和电容的电路里(RLC电路),对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。

阻抗常用Z表示,单位是欧姆 Ω;阻抗由电阻、感抗和容抗三者组成,但不是三者简单相加。对于一个具体电路,阻抗不是不变的,而是随着频率变化而变化;在电阻、电感和电容电路中,电路的阻抗一般来说比电阻大。

二. 电抗

电抗类似于电路中电阻对电流的阻碍作用,在交流电路(如RLC电路)中,电容及电感也会对电流起阻碍作用,其计量单位也叫做欧姆。电抗随着交流电路频率变化而变化,并引起电路中电流与电压的相位变化。

三. 阻抗、电抗、容抗和感抗之间关系

阻抗即电阻与电抗的总合,用数学形式表示为:

Z 即阻抗,单位为欧姆 Ω

R 为电阻,单位为欧姆 Ω

X 为电抗,单位为欧姆 Ω

j 是虚数单位

当 X > 0 时,称为感性电抗

当 X = 0 时,电抗为0

当 X <0 时,称为容性电抗

对电阻为0的理想纯感抗或容抗元件,阻抗强度就是电抗的大小。

一般电路的总电抗等于:

X = XL Xc

其中 XL 为电路的感抗, Xc 为电路的容抗。

1 .感抗

交流电通过线圈,但线圈的电感对交流电有阻碍作用,而这个阻碍便是感抗。实验证明,感抗和电感成正比,和频率也成正比。感抗一般是因为电路中存在电感电路,从而产生的变化的电磁场,会产生相应的阻碍电流流动的电动力。

电流变化越大,电路频率就越大,感抗也就越大;当频率变为0,就会变为电时,感抗也变为0。感抗会引起电流与电压之间的相位差。感抗可由下面公式计算而来:XL = ωL = 2×π×f× L

(XL 就是感抗,单位为 欧姆 Ωω 是角频率,单位为 弧度/每秒 rad/s;f 是频率,单位为赫兹 Hz)

2 .容抗

容抗是指电容对交流电的阻碍作用,交流电是能够通过电容的,但是将电容器接入交流电路中时,电容器极板上所带电荷对定向移动的电荷具有阻碍作用,物理学上把这种阻碍作用称为容抗。容抗 (Xc) 的概念反映了交流电可以通过电容这一特性,交流电频率越高,容抗越小,即电容的阻碍作用越小。容抗同样会引起电流与电容两端电压的相位差。容抗可由下面公式计算而来:

Xc = 1/(ω×C)= 1/(2×π×f×C)

Xc 是容抗,单位为 欧姆 Ω

ω 是角频率,单位为 弧度/每秒 rad/s

f 是频率,单位为 赫兹 Hz

C 是电容,单位为 法拉 F


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