爷孙三代阻抗(英语:Electrical impedance)又称电阻抗,是电路中电阻、电感、电容对交流电的阻碍作用的统称。阻抗是一个复数,实部称为电阻(Resistance),虚部称为电抗(英语:Reactance);其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗(Capacitive Reactance),电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗(Inductive Reactance),容抗和感抗合称为电抗。
. Q: N; X) a4 g阻抗通常以符号 ' q& M) ]% s! R7 ?) k$ e/ L
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+ |4 n# e5 A. ^6 V t" c# g标记。
' K. q" G; p R' }8 _0 f# X7 N# Z9 ?阻抗(Z)是指具有电阻、电感和电容的电路对交流电的阻碍作用,它是一个复数,实部称为电阻(R),虚部称为电抗(X)。. ]. t! u5 a. i- _
阻抗即电阻与电抗的总和,用数学形式表示为:! V2 I& I3 ?! q* ]
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当 X > 0 时,称为感性电抗当 X = 0 时,阻抗为纯电阻当 X 2 O3 W) E0 e% P; R5 j- Y( \& u5 F
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。
9 Q9 c' h4 V! L+ O, S8 _一般电路的总电抗等于:
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6 R% q( V9 \2 g8 Y6 R9 u+ f为电路的感抗,- p! k0 f$ w; s# G- [' a0 j# U+ F
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9 p' g: l+ L, J7 K( ]. ]为电路的容抗。
; @& O4 Q1 w% o现实中,大部分负载都是电感性,例如:变压器和电动机。定义感抗为正,容抗为负,可以避免负数出现,方便计算。
! @. m: W$ ~! L$ r! t) Z# ?7 O' ^总结一下他们的关系:
& k1 b A( I# @0 A" [: c4 g" P阻抗 = 电阻 + 电抗! y' y8 V5 o2 c! L( J% \
其中,电阻是指 Resistance , 不是 Resistor。
P/ n3 ]& q* K: H- r电抗 = 感抗 + 容抗
' L5 G: N5 N; p; r) C4 G" Y其中,定义感抗为正,容抗为负。0 {& [+ ^1 E8 Z/ R$ h
阻抗是爷爷,生了两儿子:电阻、电抗。其中电抗生了两孙子:感抗、容抗。: {' G% q& g$ N8 H
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感抗计算公式电感的感抗 XL 是指电感对交流电的阻碍作用,它与电感的电感量 L 和交流电的频率 f 有关。感抗 XL 的公式是:0 X# _( F- E9 Q1 R9 {% G4 C. e
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π 是一个常数,约等于 3.14f 是交流电的频率,单位是赫兹(Hz)L 是电感的电感量,单位是亨利(H)感抗 XL 的单位是欧姆(Ω)
8 w) w2 a/ R% u. z感抗 XL 的意义是,当电感接入交流电路中时,电感内部产生的感应电动势对定向移动的电荷具有阻碍作用,这种阻碍作用会影响电路的电压和电流的相位关系。感抗 XL 越大,表示电感对交流电的阻碍作用越强,电感器内部的感应电动势越大,电感器的电压和电流的相位差越大。
* f i. k- g! b0 N0 r4 W; ?举例下面是一个感抗 XL 计算的例子:
, {2 b; t X- a假设有一个电感为 150mH 的线圈,它跨接在一个 100V、50Hz 的交流电源上,求线圈的感抗和流过线圈的电流。
. E) P, c# s% P6 Y解:根据感抗公式,可以计算出线圈的感抗为:, S7 T% l+ V' _8 j+ h7 M/ |
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根据欧姆定律,可以计算出流过线圈的电流为:( F9 e6 d& [: ], E2 F5 p$ H
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容抗计算公式电容的容抗 Xc 是指电容对交流电的阻碍作用,它的大小与电容的容量 C 和交流电的频率 f 有关。容抗 Xc 的公式是:
" V* y+ |6 Z; Q# V: c) z- H& L S0 r4 R
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$ f u9 T8 K% i其中:% {& O( E" j) S1 |; X* ]. s
π 是一个常数,约等于 3.14f 是交流电的频率,单位是赫兹(Hz)C 是电容的容量,单位是法拉(F)容抗 Xc 的单位是欧姆(Ω)。( Q: n/ w2 w; I8 n/ y# K
容抗 Xc 的意义是,当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,这种阻碍作用会影响电路的电压和电流的相位关系。容抗 Xc 越大,表示电容对交流电的阻碍作用越强,电容器极板上的电荷越难以聚集和释放,电容器的电压和电流的相位差越大。
- O$ H3 u: A& ^$ W- M5 j举例已知电路频率为 50 Hz,电容器电容值为 100 μF,求电容的容抗。
4 o0 Q5 F9 Y' z& i7 y解:将已知量代入容抗计算公式得:
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因此,电容的容抗为 31.83 Ω。
) r- j# w* M) p: m4 m% Z$ w+ }5 }术语英文阻抗(又称电阻抗):Electrical impedance3 Y1 i& b6 ?9 l2 _; ^1 l
电阻:Resistance
' U' i" V. W. o9 }& W |7 g电抗:Reactance
( W* O8 b1 V2 ~容抗:Capacitive Reactance
1 u* w3 Q1 A$ n7 G8 ~4 x: l( K感抗:Inductive Reactance" v+ d0 |# |5 W( P
电阻器:Resistor
6 V- _2 e& }5 ^1 s2 Y要注意区分电阻和电阻器的区别,我们在日常生活中说的电阻、电容,实际上是电阻器、电容器。" Y6 c1 ]" M9 L/ p
总结阻抗 = 电阻 + 电抗: p. ]& F p0 X5 M1 I0 B6 Z% ~
其中,电阻是指 Resistance , 不是 Resistor。- y( S3 N4 d1 o8 r
电抗 = 感抗 + 容抗* l: Z9 a7 C+ D
其中,定义感抗为正,容抗为负。+ e2 a9 e9 I, d( A$ C; {- h6 @" m' }
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! x* ]9 p, A' X. |! X# ~- U, Y3 D7 h* K 差分信号与逻辑电平2 t9 N; }1 q8 R
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为什么这个电解电容脱落了 |