电阻:是阻抗的实部,是消耗电能的。
电抗:(含感抗和容抗)是阻抗的虚部,是不消耗电能的,只是起着快速的存储和释放电能的作用。
欧姆定律公式:I=U/R
I为电流,单位为A(安培)
U为电压,单位为V(伏特)
R为电阻,单位为Ω(欧姆)
注:电阻越大电流越小,电阻起着阻碍电流的作用。
电容也称为电容量:电量的符号为Q,单位是C(库伦);电压也称为电势差或电位差,符号为U,单位为V(伏特)。
一个电容器的带电量为1C(库伦),两极板间电势差为1V(伏特),这个电容器的电容就是1F(法拉),定义式为C=Q/U;但电容的大小不是由Q(带电量)或U(电压)决定的。
常见的电容的决定式:C=εs/4πkd
平行板电容器电容式为:C=εs/d
ε(E)为极板间介质的一个介电常数
S为电容极板的正对面积
d为电容极板的距离
k是静电力常量
c为电容量,单位为F(法拉)
电容也会阻碍电流,对直流电是不打通的,但对交流电它是有阻碍作用的;它不消耗电能只是通过存储和释放电能来进行对交流电的阻碍。它对交流电的阻碍称为容抗。
容抗计算公式:Xc=1/2πfc
π值≈3.14
f为通过的频率,单位为HZ(赫兹)
c为电容量,单位为F(法拉)
Xc容抗国际单位为Ω(欧姆)
注:如果交流电的频率越高和电容器的电容量越大,那么电容器的容抗就越小。因此电容器具有(通交流、阻直流,通高频、阻低频)的作用。
电感也会阻碍交流电流的变化,但不消耗电能,能够把电能转化为磁能而存储起来的元件,结构类似于变压器,是闭合回路的一种属性,当线圈通过电流后,在线圈中形成磁场感应,感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流,这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感抗,也就是电感,单位是H(亨利)。
感抗计算公式:XL=ωL=2fL
fL都用基本单位
f是通过线圈的交流频率,单位为HZ(赫兹)
L是电感线圈的电感量,单位为H(亨利)
XL为感抗,单位为Ω(欧姆)
ω是交流发电机运转的角速度,单位弧/秒
注:如果电路中电流每秒变化1安培,则会产生1伏特的感应电动势,此时电路电感定义为1亨利,算出来的感抗就是Ω(欧姆)。
感抗、容抗都不消耗电能,交流电经过他们的时候,通过存储和释放电能来对抗交流电的变化,所以把感抗、容抗称为电抗。
阻抗是阻碍电流能力的一种总称,阻抗分为电阻R和电抗X两部分。其中电阻是消耗电能的,电抗不消耗电能。
阻抗分为电阻(实部)和电抗(虚部)两部分组成。其中的电抗又分感抗(正虚部)和容抗(负虚部)两部分;如果线路中感抗和容抗相等时,由于感抗为正、容抗为负计算出来的电抗就为0,这个时候感抗和容抗的组合就不再阻碍交流电,也就是说电路的阻抗就只有电阻部分,这样的负载称为阻性负载,所通的电能都会通过电阻转换为其他能量;如果电路中的电阻比较小,电抗中以感抗为主的负载就称为感性负载。
感性负载的感性部分并不做功,所以把它称为无功功率,电阻的部分才做工;如果电路以容抗为主,感抗和电阻都比较小,那它就属于容性负载;容性负载部分不做工的也称为无功功率。所以电路中出现感抗负载的时候,比如电动机可以通过并联电容,让容抗和感抗相等,这个时候无功功率处于互补的状态,从电路的外部来看,无功功率就等于0,实现了无功功率的补偿。
阻抗由电阻和电抗两部分组成。
①电阻:除了阻碍电流还会消耗电能,用R表示;
②电抗:阻碍电流但不消耗电能,只是起着存储和释放电能的作用,用X表示。
电抗分为容抗和感抗,都具有电容阻碍特定频率交流电的能力。
容抗用XC表示;感抗用XL表示。