爺孫三代
阻抗 (英語:Electrical impedance)又稱 電阻抗 ,是電路中電阻、電感、電容對交流電的阻礙作用的統稱。阻抗是一個復數,實部稱為 電阻 (Resistance),虛部稱為 電抗 (英語:Reactance);其中電容在電路中對交流電所起的阻礙作用稱為 容抗 (Capacitive Reactance),電感在電路中對交流電所起的阻礙作用稱為 感抗 (Inductive Reactance),容抗和感抗合稱為電抗。
阻抗通常以符號
標記。
阻抗(Z)是指具有電阻、電感和電容的電路對交流電的阻礙作用,它是一個復數,實部稱為電阻(R),虛部稱為電抗(X)。
阻抗即電阻與電抗的總和,用數學形式表示為:
對電阻為0的理想純感抗或容抗元件,阻抗強度就是電抗的大小。
一般電路的總電抗等於:
其中
為電路的感抗,
為電路的容抗。
現實中,大部份負載都是電感性,例如:變壓器和電動機。定義感抗為正,容抗為負,可以避免負數出現,方便計算。
總結一下他們的關系:
阻抗 = 電阻 + 電抗
其中,電阻是指 Resistance , 不是 Resistor。
電抗 = 感抗 + 容抗
其中,定義感抗為正,容抗為負。
阻抗是爺爺,生了兩兒子:電阻、電抗。其中電抗生了兩孫子:感抗、容抗。
感抗計算
公式
電感的感抗 XL 是指電感對交流電的阻礙作用,它與電感的電感量 L 和交流電的頻率 f 有關。感抗 XL 的公式是:
其中
感抗 XL 的意義是,當電感接入交流電路中時,電感內部產生的感應電動勢對定向移動的電荷具有阻礙作用,這種阻礙作用會影響電路的電壓和電流的相位關系。感抗 XL 越大,表示電感對交流電的阻礙作用越強,電感器內部的感應電動勢越大,電感器的電壓和電流的相位差越大。
舉例
下面是一個感抗 XL 計算的例子:
假設有一個電感為 150mH 的線圈,它跨接在一個 100V、50Hz 的交流電源上,求線圈的感抗和流過線圈的電流。
解:根據感抗公式,可以計算出線圈的感抗為:
根據歐姆定律,可以計算出流過線圈的電流為:
容抗計算
公式
電容的容抗 Xc 是指電容對交流電的阻礙作用,它的大小與電容的容量 C 和交流電的頻率 f 有關。容抗 Xc 的公式是:
其中:
容抗 Xc 的意義是,當電容器接入交流電路中時,電容器極板上所帶電荷對定向移動的電荷具有阻礙作用,這種阻礙作用會影響電路的電壓和電流的相位關系。容抗 Xc 越大,表示電容對交流電的阻礙作用越強,電容器極板上的電荷越難以聚集和釋放,電容器的電壓和電流的相位差越大。
舉例
已知電路頻率為 50 Hz,電容器電容值為 100 μF,求電容的容抗。
解:將已知量代入容抗計算公式得:
因此,電容的容抗為 31.83 Ω。
術語英文
阻抗(又稱電阻抗):Electrical impedance
電阻:Resistance
電抗: Reactance
容抗:Capacitive Reactance
感抗:Inductive Reactance
電阻器:Resistor
要註意區分電阻和電阻器的區別,我們在日常生活中說的電阻、電容,實際上是電阻器、電容器。
總結
阻抗 = 電阻 + 電抗
其中,電阻是指 Resistance , 不是 Resistor。
電抗 = 感抗 + 容抗
其中,定義感抗為正,容抗為負。