关于阻抗、电抗、容抗和感抗之间的关系,电子圈的行业人士一直争论不断,他们也一直活跃在电子行业论坛,知乎等平台上发表自己的看法。对于此,小优跟大家一起来探讨一下这方面的知识,快拿小板凳做好,一起涨知识吧。
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、电感和电容串联电路中,电路的阻抗一般来说比电阻大。
二.电抗
电抗类似于直流电路中电阻对电流的阻碍作用,在交流电路(如串联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X0时,称为感性电抗
当X=0时,电抗为0
当X0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=XLXc
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,就会变为直流电时,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