感抗、阻抗、容抗原理与测试方法

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阻抗电容电感公式

阻抗电容电感公式

阻抗电容电感公式
阻抗、电容和电感是电路中常见的概念,它们在电路中起着重要的作用。

阻抗是电路对交流电流的阻碍程度,用符号Z表示。

电容是电路中的一种元件,它可以储存电荷并在电路中产生电势差,用符号C表示。

电感是电路中的一种元件,它可以储存磁能并在电路中产生电动势,用符号L表示。

阻抗的大小与电容和电感有关。

根据阻抗公式,当电路中既有电容又有电感时,阻抗的大小可以通过以下公式计算:
Z = √(R^2 + (Xl - Xc)^2)
其中,R表示电路的电阻,Xl表示电感的感抗,Xc表示电容的容抗。

通过这个公式,我们可以看出阻抗的大小与电容和电感之间的关系。

当电感和电容的容抗和感抗相等时,阻抗的大小为电阻的大小。

当电感的感抗大于电容的容抗时,阻抗的大小大于电阻的大小。

当电容的容抗大于电感的感抗时,阻抗的大小小于电阻的大小。

阻抗、电容和电感是电路中不可或缺的元件,它们共同构成了电路的基本结构。

在实际应用中,我们可以根据电路的需求选择合适的电容和电感元件,以达到所需的阻抗大小。

同时,我们还可以通过调节电容和电感的数值来改变电路的特性,如频率响应等。

阻抗、电容和电感是电路中重要的概念,它们之间存在着密切的联
系。

了解阻抗、电容和电感的原理和计算方法,对于理解和设计电路具有重要意义。

在实际应用中,我们可以根据电路的需求选择合适的阻抗大小以及电容和电感的数值,以满足电路的要求。

电感电容感抗容抗

电感电容感抗容抗

“电平”就是指电路中两点或几点在相同阻抗下电量的相对比值。

这里的电量自然指“电功率”、“电压”、“电流”并将倍数化为对数,用“分贝”表示,记作“dB”。

分别记作:10lg(P2/P1)、20lg(U2/U1)、20lg(I2/I1)上式中P、U、I分别是电功率、电压、电流。

电流电流常用I表示。

电流分直流和交流两种。

电流的大小和方向不随时间变化的叫做直流。

电流的大小和方向随时间变化的叫做交流。

电流的单位是安(A),也常用毫安(mA)或者微安(uA)做单位。

1A=1000mA,1mA=1000uA。

电流可以用电流表测量。

测量的时候,把电流表串联在电路中,要选择电流表指针接近满偏转的量程。

这样可以防止电流过大而损坏电流表。

电压河水之所以能够流动,是因为有水位差;电荷之所以能够流动,是因为有电位差。

电位差也就是电压。

电压是形成电流的原因。

在电路中,电压常用U表示。

电压的单位是伏(V),也常用毫伏(mV)或者微伏(uV)做单位。

1V=1000mV,1mV=1000uV。

电压可以用电压表测量。

测量的时候,把电压表并联在电路上,要选择电压表指针接近满偏转的量程。

如果电路上的电压大小估计不出来,要先用大的量程,粗略测量后再用合适的量程。

这样可以防止由于电压过大而损坏电压表。

电阻电路中对电流通过有阻碍作用并且造成能量消耗的部分叫做电阻。

电阻常用R表示。

电阻的单位是欧(Ω),也常用千欧(kΩ)或者兆欧(MΩ)做单位。

1kΩ=1000Ω,1MΩ=1000000Ω。

导体的电阻由导体的材料、横截面积和长度决定。

电阻可以用万用表欧姆档测量。

测量的时候,要选择电表指针接近偏转一半的欧姆档。

如果电阻在电路中,要把电阻的一头烫开后再测量。

欧姆定律导体中的电流I和导体两端的电压U成正比,和导体的电阻R成反比,即I=U/R这个规律叫做欧姆定律。

如果知道电压、电流、电阻三个量中的两个,就可以根据欧姆定律求出第三个量,即I=U/R,R=U/I,U=I×R在交流电路中,欧姆定律同样成立,但电阻R应该改成阻抗Z,即I=U/Z电源把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。

实验十 R、L、C元件阻抗特性的测定(1)

实验十  R、L、C元件阻抗特性的测定(1)

实验十R、L、C元件阻抗特性的测定一、实验目的1、验证电阻、感抗、容抗与频率的关系,测定R-f, XL-f与XC-f特性曲线。

2、加深理解R、L、C元件端电压与电流间的相位关系。

二、实验内容1、测量单一参数R、L、C元件的阻抗频率特性。

2、用双踪示波器观察rL串联和rC串联电路在不同频率下阻抗角的变化情况,并作记录。

四、实验原理1、单一参数R-f, X L-f与X C-f阻抗频率特性曲线在正弦交流信号作用下,电阻元件R两端电压与流过的电流有关系式U*=RI*。

在信号源频率f较低情况下,略去附加电感及分布电容的影响,电阻元件的阻值与信号源频率无关,其阻抗频率特性R-f如图14.1所示。

图14.1 阻抗频率特性如果不计线圈本身的电阻RL,又在低频时略去电容的影响,可将电感元件视为纯电感,有关系式U*L = jXLI*,感抗XL=2 f L,感抗随信号频率而变,阻抗频率特性XL-f如图14.1所示。

在低频时略去附加电感的影响,将电容元件视为纯电容元件,有关系式U *C=-jXCI *,容抗XC=fcπ21,容抗随信号源频率而变,阻抗频率特性XC -f 如图14.1所示。

图14.2 阻抗频率特性测试电路2、 单一参数R 、L 、C 阻抗频率特性的测试电路如图14.2所示。

图中R 、L 、C 为被测元件,r 为电流取样电阻。

改变信号源频率,测量R 、L 、C 元件两端电压UR 、UL 、UC ,流过被测元件的电流则可由r 两端电压除以r 得到。

3、 示波器测量阻抗角的方法元件的阻抗角(即相位差φ)随输入信号的频率变化而改变,可用实验方法测得阻抗角的频率特性曲线φ~f 。

用双踪示波器测量阻抗角(相位差)的方法:将欲测量相位差的两个信号分别接到双踪示波器YA 和YB 两个输入端。

调节示波器有关旋钮,使示波器屏幕上出现两条大小适中、稳定的波形,如图14.3所示,荧光屏上数得水平方向一个周期占n 格,相位差占m 格,则实际的相位差φ(阻抗角)为φ=m ×n ︒360。

感抗与容抗

感抗与容抗

感抗之杨若古兰创作交流电也能够通过线圈,但是线圈的电感对交流电有障碍感化,这个障碍叫做感抗.交流电越难以通过线圈,说明电感量越大,电感的障碍感化就越大;交流电的频率高,也难以通过线圈,电感的障碍感化也大.实验证实,感抗和电感成反比,和频率同样成反比.如果感抗用XL暗示,电感用L暗示,频率用f暗示,那么XL=2πfL感抗的单位是欧.晓得了交流电的频率f(Hz)和线圈的电感L(H),就可以用上式把感抗计算出来.公式详解XL = ωL = 2πfL ,XL 就是感抗,单位为欧姆,ω 是交流发电机运转的角速度,单位为弧度/秒,f 是频率,单位为赫兹,L 是线圈电感,单位为亨利.具体说明①当交流电通过电感线圈的电路时,电路中发生自感电动势,障碍电流的改变,构成了感抗.自感系数越大则自感电动势也越大,感抗也就越大.如果交流电频率大则电流的变更率也大,那么自感电动势也必定大,所以感抗也随交流电的频率增大而增大.交流电中的感抗和交流电的频率、电感线圈的自感系数成反比.在实际利用中,电感是起着“阻交、通直”的感化,因此在交流电路中常利用感抗的特性来旁通低频及直流电,禁止高频交流电.②在纯电感电路中,电感线圈两端的交流电压(u)和自感电动势(εL)之间的关系是u=-εL,而εL =-Ldi/dt,所以u=Ldi/dt.正弦交流电作周期性变更,线圈内自感电动势也在不竭变更.当正弦交流电的电流为零时,电流变更率最大,所以电压最大.当电流为最大值时,电流变更率最小,所以电压为零.由此得出电感两端的电压位相超前电流位相π/2 (如图).在纯电感电路中,电流和电压的频率是不异的.电感元件的阻抗就是感抗(XL=ωL=2πfL),它和ω、L都成反比.当ω=O 时则XL =O,所以电感起“通直流、阻交流”或者“通低频,阻高频”的感化.③在纯电感电路中,感抗不必耗电能,因为在任何一个电流由零添加到最大值的1/4周期的过程中,电路中的电流在线圈附近将发生磁场,电能转换为磁场能储藏在磁场里,但鄙人一个1/4周期内,电流由大变小,则磁场随着逐步减弱,储藏的磁场能又从头转化为电能返回给电源,因此感抗不必耗电能(电阻发热忽略不计).变压器的感抗计算公式推导环绕纠缠小电压变压器,感抗的计算公式推倒如下:2πfL=R初级负载(1)其中R初级负载包含变压器初级线圈的阻抗和感抗.因为我只需环绕纠缠10匝摆布,所以阻抗可以看做近似为0;所以R初级负载主如果由感抗惹起的.晓得R初级负载和f(频率已知为500KHz)的大小,那么:L= R初级负载/(2πf) (2)那么怎样得到R初级负载的值呢?这个值是由静态电流和初级电压推导出来的:R初级负载= V初级/ I静态(3)初级电压是已知的,而静态电流(次级开路时的初级线圈中存在的电流)的经验值是:I静态=5%*I初级满负载(4)I初级满负载* V初级= I次级满负载* V次级(5)因为初、次级电压比为已知量,那么只需晓得I次级满负载的值就可以晓得I初级满负载的值.我要做的变压器初、次级电压比是1:1.2,I次级满负载是200毫安.那么I初级满负载=240毫安,把这个值带入(4)式,可以求出I静态大约是10毫安.V初级是已知量,在这里我的变压器初级电压是V初级=5V.把V初级=5V,I静态=10毫安代入(3)式,得出R初级负载=500欧姆.把R初级负载=500欧姆,代入(2)式,可以求出:L=500/(2πf)=500/(2π*500000)=159(微亨)容抗概念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,因为电容器的不竭充电、放电,所以电容器极板上所带电荷对定向挪动的电荷具有障碍感化,物理学上把这类障碍感化称为容抗,用字母Xc暗示.所以电容对交流电仍然有障碍感化.电容对交流电的障碍感化叫做容抗.电容量大,交流电容易通过电容,说明电容量大,电容的障碍感化小;交流电的频率高,交流电也容易通过电容,说明频率高,电容的障碍感化也小.公式实验证实,容抗和电容成反比,和频率同样成反比.如果容抗用Xc暗示,电容用C暗示,频率用f暗示,那么Xc=1/(2πfC)Xc = 1/(ω×C)= 1/(2×π×f×C)Xc--------电容容抗值;欧姆ω---------角频率(角速度)π---------3.14f---------频率,我国国家电网对工频是50HZC---------电容值法拉晓得了交流电的频率f和电容C,就可以用上式把容抗计算出来.说明①在纯电容电路中,接通电源时,电源的电压使导线中自在电荷向某一方向作定向活动,因为电容器两极板上在此过程中电荷积累而发生电势差,因此反抗电荷的继续活动,如许就构成容抗.②对于带同样电量的电容器来说,电容越大,两板的电势差越小,所以容抗和电容成反比.交流电频率越高,充、放电进行得越快,容抗就越小.所、以容抗和频率同样成反比.即Xc=1/ωC.③在理想条件下,当ω=0,因为Xc=1/ωC,则Xc趋向无量大,这说明直流电将没法通过电容,所以电容器的感化是“通交,隔直”.在交流电路中,常利用容抗的频率特性来“通高频交流,阻低频交流”.④在纯电容的电路中,电容器极板上的电量和电压的关系式是q=CU.同时在△t时间内电容器极板上电荷变更为△q 所以电路中电流为I=△q/△t,在电容电路中电容的基本规律是I=C·△u/△t.因为正弦交流电在一周期内的电压作周期变更,所以电压的变更率(△q/△t)是在改变的.由此得出,当电压为零时,其电压变更率(△q/△t)为最大,电路中电流也最大.反之,当电压为最大值时,其电压变更率(△q/△t)为零,电流也为零.所以电路中电流的相位超前于电容两端电压的π/2.如图所示.⑤在纯电容电路中的电容不必耗电能.因为在充电过程中,电容器极板间建立了电场将电源的电能转换成电场能,在放电过程中,电场逐步消逝,储藏的电场能又转换为电能返回给电源.所以纯电容电路的有功功率为零,对外不作功,而无功功率的最大值QL=(I^2)Xc.。

电阻、电容、电感及其阻抗、容抗、感抗概念回顾

电阻、电容、电感及其阻抗、容抗、感抗概念回顾

电阻、电容、电感及其阻抗、容抗、感抗概念回顾(/yeqishi/article/details/5441820)[原创]作者不抬杠由于目前板卡中的固态电容被广泛的使用与普及,造成一些非专业网站和非专业人员常把电容和阻抗混淆在一起。

我们可以经常看到一些非专业网站的文章里谈到固态电容的阻抗或阻抗特性如何如何等,错误的认为“固态电容具有低阻抗特性”。

为使大家清楚的认识阻抗与电阻、电容、电感、感抗、容抗之间的关系,我来讲解一下这方面的专业知识。

电阻有阻碍电流通过的作用,这种阻碍作用叫作电阻,以字母R或r表示,单位为欧姆Ω。

电容表示被介质分隔的二个任何形状的导体,在单位电压作用下,容储电场能量(电荷)能力的一个参数,以字母C表示,单位为法拉F。

电容在数值上等于导体所具有的电量与两导体电位差(电压)之比值,既:C=Q/U式中:C--电容,Q--电荷,U--电压电荷以字母Q表示,单位为库仑。

一个电子的电荷是1.6×10ˉ19库仑。

电感自感与互感的统称。

自感---当闭合回路中的电流发生变化时,回路本身的磁通也发生变化,因此在回路中会产生感应电动势,这种现象称为自感现象,这种感应电动势叫做自感电动势。

以字母L表示,单位为亨H。

互感---当两只线圈互相靠近,其中一只线圈中电流发生变化时,则其与第二只线圈环链的磁通也发生变化,在第二只线圈中产生感应电动势。

这种现象叫做互感现象,简称互感。

以字母M表示,单位为亨H。

感抗交流电流过具有电感的电路时,电感有阻碍交流电流过的作用,这种作用叫做感抗,以符号XL表示,单位为欧姆Ω。

感抗在数值上等于电感L乘以频率ƒ的2π倍,即:XL=2πfL容抗交流电流过具有电容的电路时,电容有阻碍交流电流过的作用,这种作用叫做容抗,以符号XC表示,单位为欧姆。

容抗在数值上等于2π与电容C,频率ƒ乘积的倒数,即:XC=1/(2πfC)阻抗交流电流过具有电阻、电感、电容的电路时,它们有阻碍交流电流过的作用,这种作用叫作阻抗,以字母Z表示,单位为欧姆Ω 。

电阻、电容、电感及其阻抗、容抗、感抗概念回顾

电阻、电容、电感及其阻抗、容抗、感抗概念回顾

()[原创]作者由于目前板卡中地固态电容被广泛地使用与普及,造成一些非专业网站和非专业人员常把电容和阻抗混淆在一起.我们可以经常看到一些非专业网站地文章里谈到固态电容地阻抗或阻抗特性如何如何等,错误地认为“固态电容具有低阻抗特性”.为使大家清楚地认识阻抗与电阻、电容、电感、感抗、容抗之间地关系,我来讲解一下这方面地专业知识.电阻有阻碍电流通过地作用,这种阻碍作用叫作电阻,以字母或表示,单位为欧姆Ω.电容表示被介质分隔地二个任何形状地导体,在单位电压作用下,容储电场能量(电荷)能力地一个参数,以字母表示,单位为法拉.电容在数值上等于导体所具有地电量与两导体电位差(电压)之比值,既:式中:电容,电荷,电压电荷以字母表示,单位为库仑.一个电子地电荷是×ˉ库仑.电感自感与互感地统称.自感当闭合回路中地电流发生变化时,回路本身地磁通也发生变化,因此在回路中会产生感应电动势,这种现象称为自感现象,这种感应电动势叫做自感电动势.以字母表示,单位为亨.互感当两只线圈互相靠近,其中一只线圈中电流发生变化时,则其与第二只线圈环链地磁通也发生变化,在第二只线圈中产生感应电动势.这种现象叫做互感现象,简称互感.以字母表示,单位为亨.感抗交流电流过具有电感地电路时,电感有阻碍交流电流过地作用,这种作用叫做感抗,以符号表示,单位为欧姆Ω.感抗在数值上等于电感乘以频率ƒ地π倍,即:π容抗交流电流过具有电容地电路时,电容有阻碍交流电流过地作用,这种作用叫做容抗,以符号表示,单位为欧姆.容抗在数值上等于π与电容,频率ƒ乘积地倒数,即:(π)阻抗交流电流过具有电阻、电感、电容地电路时,它们有阻碍交流电流过地作用,这种作用叫作阻抗,以字母表示,单位为欧姆Ω .阻抗在数值上等于电阻地平方与感抗减容抗之差地平方之和地平方根.既:√² {π (π)}²为使大家能够看清楚,特将上述公式截图.感抗、容抗、阻抗地公式.如图:文档收集自网络,仅用于个人学习什么叫作固态电容固态电容地全称为:固态铝质电解电容.它与普通电容(液态铝质电解电容)地最大区别在于使用了不同介质地介电材料,液态铝电容介电材料为电解液,而固态电容地介电材料则为导电性高分子.固态电容地优点是温度适应范围宽(固态电容地极限温度一般为度,而液态电解电容地极限温度为度),介质损耗小.通过前面讲到地阻抗定义和公式,我们可以清楚地看到:阻抗与容抗有关,而容抗与频率和容量有关,与电容地介电材料没有任何关系(理论计算地等效电路≠实际数值地运用).下面讲一下电容知识及电容常用地技术参数.电容常用地介质材料(用字母表示):钽电解聚丙乙烯等非极性薄膜高频陶瓷铝电解其他材料电解合金电解纸膜复合玻璃铀金属化纸介聚酯等极性有机薄膜铌电解玻璃膜漆膜云母纸电容地主要参数.标称容量及偏差电容量是电容器地基本参数,其数值标注在电容器表面上.不同类型地电容器有不同系列地容量标称值.电容器地容量偏差等级有多种,一般偏差都在以上..额定电压能够保证长期工作而不致击穿电容器地最大电压称为电容器地额定工作电压.额定电压系列随电容器种类不同而有所不同,例如,纸介和瓷介电容器地额定电压可从几十伏到几万伏;电解电容器地额定电压可从几伏到几千伏.额定电压地数值通常都在电容器上标出..温度系数电容温度系数定义:温度变化所引起地容量相对变化..绝缘电阻理想电容器地介质应当是不导电地绝缘体,实际电容器介质地电阻为绝缘电阻,有时亦称为漏电阻.电容器地绝缘电阻:直流电压加在电容上,并产生漏导电流,两者之比称为绝缘电阻.当电容较小时,主要取决于电容地表面状态和介质地性能..损耗角正切实际在电容器两端加交流电压时要产生功率损耗.产生损耗地原因是由电容器绝缘电阻造成地.一般用电容器损耗功率(有功功率)与电容器存储功率(无功功率)之比来表示,定义为损耗角正切δ.电容器损耗角正切地δ值相差很大,尤其对高频电路或对信号相位要求严格地电路,电容器地δ值大小对电路地性能有较大地影响,电容损耗角正切δ值越小越好.对电容器而言,常用损耗角δ和损耗因数来衡量其质量.. 损耗因数电容在电场作用下因发热所消耗地能量叫做损耗.在直流电场地作用下,电容器地损耗以漏导损耗地形式存在,一般较小.在交变电场地作用下,电容地损耗不仅与漏导有关,而且与周期性地极化建立过程有关.各类电容都规定了其在某频率范围内地损耗允许值,电容地损耗主要由介质损耗,电导损耗和电容所有金属部分地电阻所引起地.文档收集自网络,仅用于个人学习电阻电容电感电抗阻抗电路在如下电流发生变化时能产生电动势地性质,即电感.一、自感与互感(一)自感当线圈中有电流通过时,线圈地周围就会产生磁场.当线圈中电流发生变化时,其周围地磁场也产生相应地变化,此变化地磁场可使线圈自身产生感应电动势(电动势用以表示有源元件理想电源地端电压),这就是自感.(二)互感两个电感线圈相互靠近时,一个电感线圈地磁场变化将影响另一个电感线圈,这种影响就是互感.互感地大小取决于电感线圈地自感与两个电感线圈耦合地程度.(三)电感器地作用电感器地主要作用是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路.电容和电感在电路中对交流电引起地阻碍作用总称为电抗,用表示.类似于直流电路中电阻对电流地阻碍作用,在交流电路(如串联电路)中,电容及电感也会对电流起阻碍作用,称作电抗,其计量单位也叫做欧姆.在交流电路分析中,电抗用表示,是复数阻抗地虚数部分,用于表示电感及电容对电流地阻碍作用.电抗随着交流电路频率而变化,并引起电路电流与电压地相位变化.阻抗即电阻与电抗地总合.文档收集自网络,仅用于个人学习实验电阻、电感、电容元件阻抗特性地测定(验证性实验)一、学时分配学时.二、实验目地. 熟悉交流阻抗地测量方法,验证电阻、感抗、容抗与频率之间地关系,测定~、~与~特性曲线及电路元件参数对响应地影响.. 加深理解、、元件端电压与电流地相位关系,学会测量阻抗角地方法.文档收集自网络,仅用于个人学习三、实验原理元件阻抗频率特性地测量电路如图所示,图中地是提供测量回路电流地标准电阻,流过被测元件地电流可由两端地电压除以阻值所得.若用双踪示波器同时观察与被测元件两端地电压,就会展现出被测元件两端地电压和流过该元件电流地波形,从而测出电压与电流地幅值及它们之间地相位差.文档收集自网络,仅用于个人学习图实验原理图将、、元件串联或并联,亦可用同样地方法测得串联或并联后地阻抗模与频率之间地关系~,称为阻抗地幅频特性. 元件地阻抗角随输入信号地频率变化而改变,阻抗角与频率之间地关系~,称为阻抗地相频特性.用双踪示波器测量阻抗角地方法如图所示,示波器荧光屏上,波形地一个周期占格,相位差占格,则阻抗角为.文档收集自网络,仅用于个人学习图阻抗角地测量四、实验仪器和器材. 双踪示波器台. 信号发生器台. 交流毫伏表台. 频率计台. 电阻只Ω×;Ω×. 电容只μ×. 电感只×. 短接桥和连接导线若干和. 实验用孔插件方板块×文档收集自网络,仅用于个人学习五、实验内容. 、、元件阻抗频率特性地测定搭接串联实验电路,将信号发生器地正弦波输出作为激励,使其电压幅值为,并在改变频率时保持不变.把信号发生器地输出频率从逐渐增至(用频率计测量),并使开关依次接通、、三个元件,用交流毫伏表分别测量、、元件上地电压及电阻上地电压,并通过计算得到各频率点地、与地值,记入表中.文档收集自网络,仅用于个人学习表、、元件阻抗频率特性地测定. 、、元件阻抗角地测定图所示电路中,信号源地频率,用双踪示波器观察、、元件地阻抗角,在示波器上读出、值,记入表中,并计算阻抗角φ值.文档收集自网络,仅用于个人学习表、、元件地阻抗角. 串联电路阻抗相频特性地测定.连接串联电路,正弦信号发生器地幅值为、频率从逐渐增至,在示波器上观察电压、电流波形,读出、值,将数据记入表中,并计算电压、电流地相位差,即串联电路地阻抗角.文档收集自网络,仅用于个人学习表六、实验注意事项. 交流毫伏表属于高阻抗电表,测量前必须先调零.. 测阻抗角φ时,示波器地“”和“”地微调旋钮应旋置“校准位置”.文档收集自网络,仅用于个人学习七、思考题测量、、各个元件地阻抗角时,为什么要与它们串联一个小电阻?它对实验中测得地数据有何影响?可否用一个小电感或大电容代替?为什么?文档收集自网络,仅用于个人学习八、实验报告要求. 根据实验数据,在坐标纸上绘制、、三个元件地阻抗频率特性曲线,从中可得出什么结论文档收集自网络,仅用于个人学习. 根据实验数据,在方格纸上绘制串联电路地阻抗相频特性曲线,并总结、归纳出结论.高频电路和低频电路地定义和频率划分分类:电子电路1,定义:当信号地上升下降沿时间< 倍信号传输时间时,即认为是高速信号.对于数字电路,关键是看信号地边沿陡峭程度,即信号地上升、下降时间,按照一本非常经典地书《>地理论,信号从上升到地时间小于倍导线延时,就是高速信号!文档收集自网络,仅用于个人学习即--即使地方波信号,只要边沿足够陡峭,一样是高速信号,在布线时需要使用传输线路论.2,频率划分:高低频划分:极低频以下甚低频低频中频高频甚高频(电视频道)特高频(电视频道以上)超高频也有这样划分:频率按照规定划分,以便有专业地交流语言:超低频:极低频:(音频)甚低频:长波:中波:短波:兆甚高频:兆超高频:兆特高频:极高频:远红外:-大家在布线时应该注意:一般来说,频率在以下,可用一点接地;高于时,采用多点接地;在~之间可用一点接地,也可用多点接地.文档收集自网络,仅用于个人学习驻波比驻波比驻波比全称为电压驻波比,又名和,为英文地简写. 在入射波和反射波相位相同地地方,电压振幅相加为最大电压振幅,形成波腹;在入射波和反射波相位相反地地方电压振幅相减为最小电压振幅,形成波节.其它各点地振幅值则介于波腹与波节之间.这种合成波称为行驻波.驻波比是驻波波腹处地声压幅值与波节处地声压幅值之比.在驻波管法中,测得驻波比,就可以求出吸声材料地声反射系数和吸声系数. 在无线电通信中,天线与馈线地阻抗不匹配或天线与发射机地阻抗不匹配,高频能量就会产生反射折回,并与前进地部分干扰汇合发生驻波.为了表征和测量天线系统中地驻波特性,也就是天线中正向波与反射波地情况,人们建立了“驻波比”这一概念,()() 反射系数()() (为负值时表明相位相反) 式中和分别是输出阻抗和输入阻抗.当两个阻抗数值一样时,即达到完全匹配,反射系数等于,驻波比为.这是一种理想地状况,实际上总存在反射,所以驻波比总是大于地. 射频系统阻抗匹配.特别要注意使电压驻波比达到一定要求,因为在宽带运用时频率范围很广,驻波比会随着频率而变,应使阻抗在宽范围内尽量匹配. 驻波比地含义:驻波比就是一个数值,用来表示天线和电波发射台是否匹配.如果地值等于,则表示发射传输给天线地电波没有任何反射,全部发射出去,这是最理想地情况.如果值大于,则表示有一部分电波被反射回来,最终变成热量,使得馈线升温.被反射地电波在发射台输出口也可产生相当高地电压,有可能损坏发射台.文档收集自网络,仅用于个人学习测试说明测试时先对矢网进行校准,要根据设备地增益和功率来设置矢网地输出信号大小,在进行设备上电时先将测试端口地功放输出断开,测得地带内最高值就是输入电压驻波比. 注意事项:要注意仪器选择地测试端口和功率电平,在设备上电时重新检查一次测试链路时要将测试端口所对应地功放输出端断开,以免信号反射损坏仪器文档收集自网络,仅用于个人学习。

电阻、感抗、容抗和阻抗

电阻、感抗、容抗和阻抗

电阻、感抗、容抗和阻抗电工学中经常见到电阻、感抗、容抗和阻抗这几个物理量,同时也经常见到说这个电路呈阻性、感性和容性,在特殊情况下电路还会呈现谐振状态。

下面我们就来分析比较一下这几个物理量的区别和联系,以及把它们组合成电路后,电路将会呈现的性质。

电阻:导体对电流的阻碍作用就是电阻。

阻碍作用越大,我们就说这个导体的电阻越大,阻碍作用越小,我们就说这个导体的电阻越小。

任何物质都具有电阻,只是电阻的大小不同,阻碍电流的能力不同而已,绝缘体阻碍电流的能力最强,因此我们用绝缘体来隔绝导体,起到保护触电的作用,而超导体的电阻几乎为零。

电阻通常用字母R来表示。

电阻是导体本身的一种特性,它的大小只跟自身因素有关系,与外部因素没有关系,或者说一个电阻做好以后,它的阻值就已经固定下来了,不会随外界因素的影响而改变,这就是电阻定律,用公式表示如下:R=ρL/Sρ——制成电阻的材料电阻率,国际单位为欧姆· 米(Ω · m) ;L——绕制成电阻的导线长度,国际单位为米(m);S——绕制成电阻的导线横截面积,国际单位为平方米(m²);R——电阻值,国际单位为欧姆,简称欧(Ω)。

电阻在交流电路和直流电路中的阻值都是一样的,不会随电源频率的变化而变化。

感抗:在交流电路中,电感线圈对电流的阻碍作用就是感抗。

感抗的大小用公式表示如下:XL= ωL = 2πfLXL 就是感抗,国际单位为欧姆(Ω);ω 是交流电的角频率,国际单位为弧度/秒(rad/s);f 是交流电的频率,国际单位为赫兹(Hz);L 是电感线圈的电感量,国际单位为亨利(H)。

显然,感抗的大小不仅与自身因素(L)有关系,还与外部施加的交流电的角频率(ω)或频率(f)有关系。

电感线圈的电感量L越大则感抗XL越大。

交流电的角频率ω或频率f越高,感抗XL也相应变大,这就是电感线圈具有通低频阻高频的特性。

直流电的频率我们可以认为为零,因此感抗也为零,对直流电没有阻碍作用,这就是电感线圈具有通直流阻交流的特性。

阻抗电阻容抗感抗

阻抗电阻容抗感抗

容抗:交流电是能够通过电容的,但是电容对交流电仍然有阻碍作用。

电容对交流电的阻碍作用叫做容抗。

电容量大,交流电容易通过电容,说明电容量大,电容的阻碍作用小;交流电的频率高,交流电也容易通过电容,说明频率高,电容的阻碍作用也小。

实验证明,容抗和电容大小成反比,和频率也成反比。

如果容抗用XC表示,电容用 C 表示,频率用 f 表示,那么 XC=1/2πfC 容抗的单位是欧。

知道了交流电的频率 f 和电容 C,就可以用上式把容抗计算出来。

感抗:交流电也可以通过线圈,但是线圈的电感对交流电有阻碍作用,这个阻碍叫做感抗。

电感量大,交流电难以通过线圈,说明电感量大,电感的阻碍作用大;交流电的频率高,交流电也难以通过线圈,说明频率高,电感的阻碍作用也大。

实验证明,感抗和电感大小成正比,和频率也成正比。

如果感抗用XL 表示,电感用 L 表示,频率用 f 表示,那么 XL=2πfL 感抗的单位是欧。

知道了交流电的频率 f 和线圈的电感 L,就可以用上式把感抗计算出来。

阻抗:具有电阻、电感和电容的电路里,对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。

阻抗常用 Z 表示。

注意与电阻含义的区别,在直流电( DC)的世界中,物体对电流阻碍的作用叫做电阻,但是在交流电( AC)的领域中则除了电阻会阻碍电流以外,电容及电感也会阻碍电流的流动,这种作用就称之为电抗,而我们日常所说的阻抗是电阻与电抗在向量上的和。

阻抗由电阻、感抗和容抗三者组成,但不是三者简单相加。

阻抗的单位是欧。

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。

也就是阻抗减小到最小值。

在电感和电容并联电路中,谐振的时候阻抗增加到最大值,这和串联电路相反。

音箱的输入阻抗一般分为高阻抗和低阻抗两类,高于16Ω的是高阻抗,低于 8Ω的是低阻抗,音箱的标准阻抗是 8Ω。

在功放与输出功率相同的情况下,低阻抗的音箱可以获得较大的输出功率,但是阻抗太低了又会造成欠阻尼和低音劣化等现象。

阻抗和感抗公式

阻抗和感抗公式

阻抗和感抗公式在我们学习电学知识的过程中,阻抗和感抗公式可是非常重要的一部分呢!咱们先来说说阻抗。

阻抗这玩意儿,简单来讲,就是对电流的阻碍作用。

想象一下电流就像一个想要跑快点的小朋友,而阻抗就是路上的各种障碍物。

阻抗的公式是 Z = R + jX ,这里的 R 代表电阻,就是那种实实在在会消耗电能的家伙;j 是虚数单位,X 则包括感抗 XL 和容抗 XC 。

感抗呢,它就像是一个有点调皮的家伙。

感抗的公式是XL = 2πfL 。

这里的 f 是电流变化的频率,L 是电感。

想象一下电感就像一个储存能量的小仓库,频率越高,它就越不愿意让电流轻易通过,感抗也就越大。

我还记得之前给学生们讲这部分知识的时候,有个小同学特别可爱。

当时我在黑板上写下这些公式,然后问大家能不能理解。

那个小同学皱着眉头,一脸困惑地说:“老师,这感觉就像一堆乱码,我咋能弄明白呀?”我笑着跟他说:“别着急,咱们一点点来。

”我拿出一个电感的实物,给大家展示。

然后通过改变电源的频率,让同学们观察灯泡的亮度变化。

同学们都瞪大眼睛,好奇地看着。

我告诉他们,频率变化,感抗就变化,灯泡的亮度也就跟着变啦。

这时候,那个小同学好像有点开窍了,眼睛里闪着光。

在实际生活中,阻抗和感抗的应用那可多了去了。

比如说我们家里用的音箱,里面就有电感和电容,它们的存在就是为了调整声音的频率响应,让我们听到更好听的音乐。

还有手机充电器,里面也有各种阻抗和感抗的元件,来保证充电的稳定和安全。

再比如在电力输送中,如果不考虑阻抗和感抗,那电能在路上就会大量损耗,到了咱们家里可能电灯泡都亮不起来啦。

所以工程师们在设计电力系统的时候,就得把这些因素都算进去,保证电能能够高效地输送到我们需要的地方。

学习阻抗和感抗公式,可不仅仅是为了应付考试哦。

真正理解了它们,我们就能明白身边很多电器的工作原理,甚至还能自己动手修修小电器呢。

总之,阻抗和感抗公式虽然看起来有点复杂,但只要我们用心去理解,多联系实际,就一定能掌握它们。

电阻、电容、电感及其阻抗、容抗、感抗概念回顾

电阻、电容、电感及其阻抗、容抗、感抗概念回顾

电阻、电容、电感及其阻抗、容抗、感抗概念回顾(/yeqishi/article/details/5441820)[原创]作者由于目前板卡中的固态电容被广泛的使用与普及,造成一些非专业网站和非专业人员常把电容和阻抗混淆在一起。

我们可以经常看到一些非专业网站的文章里谈到固态电容的阻抗或阻抗特性如何如何等,错误的认为“固态电容具有低阻抗特性”。

为使大家清楚的认识阻抗与电阻、电容、电感、感抗、容抗之间的关系,我来讲解一下这方面的专业知识。

电阻有阻碍电流通过的作用,这种阻碍作用叫作电阻,以字母R或r表示,单位为欧姆Ω。

电容表示被介质分隔的二个任何形状的导体,在单位电压作用下,容储电场能量(电荷)能力的一个参数,以字母C表示,单位为法拉F。

电容在数值上等于导体所具有的电量与两导体电位差(电压)之比值,既:C=Q/U式中:C--电容,Q--电荷,U--电压电荷以字母Q表示,单位为库仑。

一个电子的电荷是1.6×10ˉ19库仑。

电感自感与互感的统称。

自感---当闭合回路中的电流发生变化时,回路本身的磁通也发生变化,因此在回路中会产生感应电动势,这种现象称为自感现象,这种感应电动势叫做自感电动势。

以字母L表示,单位为亨H。

互感---当两只线圈互相靠近,其中一只线圈中电流发生变化时,则其与第二只线圈环链的磁通也发生变化,在第二只线圈中产生感应电动势。

这种现象叫做互感现象,简称互感。

以字母M表示,单位为亨H。

感抗交流电流过具有电感的电路时,电感有阻碍交流电流过的作用,这种作用叫做感抗,以符号XL表示,单位为欧姆Ω。

感抗在数值上等于电感L乘以频率ƒ的2π倍,即:XL=2πfL容抗交流电流过具有电容的电路时,电容有阻碍交流电流过的作用,这种作用叫做容抗,以符号XC表示,单位为欧姆。

容抗在数值上等于2π与电容C,频率ƒ乘积的倒数,即:XC=1/(2πfC)阻抗交流电流过具有电阻、电感、电容的电路时,它们有阻碍交流电流过的作用,这种作用叫作阻抗,以字母Z表示,单位为欧姆Ω 。

感抗和容抗

感抗和容抗

第一个问题:先看一个感抗公式XL=2πFLXL:感抗,表示对频率信号的阻碍能力强弱F:频率,表示频率变化的快慢L:电感,表示自感系数于是从这个公式中你会发现感抗的大小取决于后两者,即频率越高电感量越大,阻碍能力越强;反之频率越小,电感量越小,阻碍能力也越小.于是可以很好的回答你的问题,由于自感系数小电感量小,低频说明频率小,那么最后的结论就是感抗小.通直流,阻交流通直流,通低频,阻高频定性的来讲,相同的电压,电容值越小,储存的电荷越少;当电压交流变化时,容值小的电容在同一时间内流入流出的电荷也相对较少,所以电容值越小,表现出对电流阻碍越大!如果学过大学的教程《电路基础》会发现,容抗为1/2πFC影响的相位,w为信号频率,C为容值。

电容通交流阻直流通高频阻低频3、电阻、电感器、电容器对交变电流阻碍作用的区别与联系电阻电感器电容器产生的原因定向移动的自由电荷与不动的离子间的碰撞由于电感线圈的自感现象阻碍电流的变化电容器两极板上积累的电荷对向这个方向定向移动的电荷的反抗作用在电路中的特点对直流、交流均有阻碍作用只对变化的电流如交流有阻碍作用不能通直流,只能通变化的电流.对直流的阻碍作用无限大,对交流的阻碍作用随频率的降低而增大决定因素由导体本身(长短、粗细、材料)决定,与温度有关由导体本身的自感系数和交流的频率f决定由电容的大小和交流的频率决定电能的转化与做功电流通过电阻做功,电能转化为内能电能和磁场能往复转化电流的能与电场能往复转化典型例题一、电感对交流电的阻碍作用【例1】一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接,如图所示.一块铁插进线圈之后,该灯将A.变亮 B.变暗C.对灯没影响 D.无法判断【解析】线圈和灯泡是串联的,当铁插进线圈后,电感线圈的自感系数增大,所以电感器对交变电流阻碍作用增大,因此电路中的电流变小,则灯变暗。

【答案】B二、电容对交流电的阻碍作用【例2】如图所示,接在交流电源上的电灯泡正常发光,以下说法正确的是A.把电介质插入电容器,灯泡变亮B.增大电容器两极板间的距离,灯泡变亮C.减小电容器两极板间的正对面积,灯泡变暗D.使交变电流频率减小,灯泡变暗【解析】把电介质插入电容器,电容增大,电容器对交变电流阻碍作用变小,所以灯泡变亮,故A正确。

感抗与容抗[精华]

感抗与容抗[精华]

感抗交流电也可以通过线圈,但是线圈的电感对交流电有阻碍作用,这个阻碍叫做感抗。

交流电越难以通过线圈,说明电感量越大,电感的阻碍作用就越大;交流电的频率高,也难以通过线圈,电感的阻碍作用也大。

实验证明,感抗和电感成正比,和频率也成正比。

如果感抗用XL表示,电感用L 表示,频率用f表示,那么XL=2πfL感抗的单位是欧。

知道了交流电的频率f(Hz)和线圈的电感L(H),就可以用上式把感抗计算出来。

公式详解XL = ωL = 2πfL,X L 就是感抗,单位为欧姆,ω是交流发电机运转的角速度,单位为弧度/秒,f是频率,单位为赫兹,L 是线圈电感,单位为亨利。

详细说明①当交流电通过电感线圈的电路时,电路中产生自感电动势,阻碍电流的改变,形成了感抗。

自感系数越大则自感电动势也越大,感抗也就越大。

如果交流电频率大则电流的变化率也大,那么自感电动势也必然大,所以感抗也随交流电的频率增大而增大。

交流电中的感抗和交流电的频率、电感线圈的自感系数成正比。

在实际应用中,电感是起着“阻交、通直”的作用,因而在交流电路中常应用感抗的特性来旁通低频及直流电,阻止高频交流电。

②在纯电感电路中,电感线圈两端的交流电压(u)和自感电动势(εL)之间的关系是u=-εL,而εL =-Ldi/dt,所以u=Ldi/dt。

正弦交流电作周期性变化,线圈内自感电动势也在不断变化。

当正弦交流电的电流为零时,电流变化率最大,所以电压最大。

当电流为最大值时,电流变化率最小,所以电压为零。

由此得出电感两端的电压位相超前电流位相π/2 (如图)。

在纯电感电路中,电流和电压的频率是相同的。

电感元件的阻抗就是感抗(XL=ωL=2πfL),它和ω、L都成正比。

当ω=O时则XL =O,所以电感起“通直流、阻交流”或者“通低频,阻高频”的作用。

③在纯电感电路中,感抗不消耗电能,因为在任何一个电流由零增加到最大值的1/4周期的过程中,电路中的电流在线圈附近将产生磁场,电能转换为磁场能储藏在磁场里,但在下一个1/4周期内,电流由大变小,则磁场随着逐渐减弱,储藏的磁场能又重新转化为电能返回给电源,因而感抗不消耗电能(电阻发热忽略不计)。

感抗与容抗

感抗与容抗

感抗之阳早格格创做接流电也不妨通过线圈,然而是线圈的电感对付接流电有阻拦效率,那个阻拦喊干感抗.接流电越易以通过线圈,道明电感量越大,电感的阻拦效率便越大;接流电的频次下,也易以通过线圈,电感的阻拦效率也大.真验道明,感抗战电感成正比,战频次也成正比.如果感抗用XL表示,电感用L表示,频次用f表示,那么XL=2πfL感抗的单位是欧.知讲了接流电的频次f(Hz)战线圈的电感L(H),便不妨用上式把感抗估计出去.公式详解XL = ωL = 2πfL ,XL 便是感抗,单位为欧姆,ω 是接流收电机运止的角速度,单位为弧度/秒,f 是频次,单位为赫兹,L 是线圈电感,单位为亨利.仔细道明①当接流电通过电感线圈的电路时,电路中爆收自感电动势,阻拦电流的改变,产死了感抗.自感系数越大则自感电动势也越大,感抗也便越大.如果接流电频次大则电流的变更率也大,那么自感电动势也必定大,所以感抗也随接流电的频次删大而删大.接流电中的感抗战接流电的频次、电感线圈的自感系数成正比.正在本质应用中,电感是起着“阻接、通曲”的效率,果而正在接流电路中常应用感抗的个性去旁通矮频及曲流电,遏止下频接流电.②正在杂电感电路中,电感线圈二端的接流电压(u)战自感电动势(εL)之间的闭系是u=-εL,而εL =-Ldi/dt,所以u=Ldi/dt.正弦接流电做周期性变更,线圈内自感电动势也正在没有竭变更.当正弦接流电的电流为整时,电流变更率最大,所以电压最大.当电流为最大值时,电流变更率最小,所以电压为整.由此得出电感二端的电压位相超前电流位相π/2 (如图).正在杂电感电路中,电流战电压的频次是相共的.电感元件的阻抗便是感抗(XL=ωL=2πfL),它战ω、L皆成正比.当ω=O时则XL =O,所以电感起“通曲流、阻接流”大概者“通矮频,阻下频”的效率.③正在杂电感电路中,感抗没有必耗电能,果为正在所有一个电流由整减少到最大值的1/4周期的历程中,电路中的电流正在线圈附近将爆收磁场,电能变换为磁场能储躲正在磁场里,然而正在下一个1/4周期内,电流由大变小,则磁场随着渐渐减强,储躲的磁场能又沉新转移为电能返回给电源,果而感抗没有必耗电能(电阻收热忽略没有计).变压器的感抗估计公式推导环绕胶葛小电压变压器,感抗的估计公式颠覆如下:2πfL=R初级背载(1)其中R初级背载包罗变压器初级线圈的阻抗战感抗.果为尔只消环绕胶葛10匝安排,所以阻抗不妨瞅干近似为0;所以R初级背载主假如由感抗引起的.知讲R初级背载战f (频次已知为500KHz)的大小,那么:L= R初级背载/(2πf) (2)那么怎么得到R初级背载的值呢?那个值是由固态电流战初级电压推导出去的:R初级背载= V初级/ I固态(3)初级电压是已知的,而固态电流(次级启路时的初级线圈中存留的电流)的体味值是:I固态=5%*I初级谦背载(4)I初级谦背载* V初级= I次级谦背载* V次级(5)果为初、次级电压比为已知量,那么只消知讲I次级谦背载的值便不妨知讲I初级谦背载的值.尔要干的变压器初、次级电压比是1:1.2,I次级谦背载是200毫安.那么I初级谦背载=240毫安,把那个值戴进(4)式,不妨供出I固态约莫是10毫安.V初级是已知量,正在那里尔的变压器初级电压是V初级=5V.把V初级=5V,I固态=10毫安代进(3)式,得出R初级背载=500欧姆.把R初级背载=500欧姆,代进(2)式,不妨供出:L=500/(2πf)=500/(2π*500000)=159(微亨)容抗观念接流电是不妨通过电容的,然而是将电容器接进接流电路中时,由于电容器的没有竭充电、搁电,所以电容器极板上所戴电荷对付定背移动的电荷具备阻拦效率,物理教上把那种阻拦效率称为容抗,用字母Xc表示.所以电容对付接流电仍旧有阻拦效率.电容对付接流电的阻拦效率喊干容抗.电容量大,接流电简单通过电容,道明电容量大,电容的阻拦效率小;接流电的频次下,接流电也简单通过电容,道明频次下,电容的阻拦效率也小.公式真验道明,容抗战电容成反比,战频次也成反比.如果容抗用Xc表示,电容用C表示,频次用f表示,那么Xc=1/(2πfC)Xc = 1/(ω×C)= 1/(2×π×f×C)Xc--------电容容抗值;欧姆ω---------角频次(角速度)π---------3.14f---------频次,尔国国家电网对付工频是50HZC---------电容值法推知讲了接流电的频次f战电容C,便不妨用上式把容抗估计出去.道明①正在杂电容电路中,接通电源时,电源的电压使导线中自由电荷背某一目标做定背疏通,由于电容器二极板上正在此历程中电荷聚集而爆收电势好,果而抵抗电荷的继承疏通,那样便产死容抗.②对付于戴共样电量的电容器去道,电容越大,二板的电势好越小,所以容抗战电容成反比.接流电频次越下,充、搁电举止得越快,容抗便越小.所、以容抗战频次也成反比.即Xc=1/ωC.③正在理念条件下,当ω=0,果为Xc=1/ωC,则Xc趋背无贫大,那道明曲流电将无法通过电容,所以电容器的效率是“通接,隔曲”.正在接流电路中,常应用容抗的频次个性去“通下频接流,阻矮频接流”.④正在杂电容的电路中,电容器极板上的电量战电压的闭系式是q=CU.共时正在△t时间内电容器极板上电荷变更为△q所以电路中电流为I=△q/△t,正在电容电路中电容的基原顺序是I=C·△u/△t.由于正弦接流电正在一周期内的电压做周期变更,所以电压的变更率(△q/△t)是正在改变的.由此得出,当电压为整时,其电压变更率(△q/△t)为最大,电路中电流也最大.反之,当电压为最大值时,其电压变更率(△q/△t)为整,电流也为整.所以电路中电流的相位超前于电容二端电压的π/2.如图所示.⑤正在杂电容电路中的电容没有必耗电能.果为正在充电历程中,电容器极板间修坐了电场将电源的电能变换成电场能,正在搁电历程中,电场渐渐消得,储躲的电场能又变换为电能返回给电源.所以杂电容电路的有功功率为整,对付中没有做功,而无功功率的最大值QL=(I^2)Xc.。

电感的阻抗

电感的阻抗

电感的阻抗
电感的阻抗是对电路中的电流所起的阻碍作用叫作阻抗。

阻抗容性的本质就是以空间或电介质内的电场形式储存电能。

感性的本质就是以空间或磁介质内的磁场储存电能。

这两种情况都是存储电能,在其它时刻可以释放,而不是像阻性一样把电能转换为热能耗散掉。

但容性与感性对电路中某一时刻的电压电流比值有很大影响。

而阻抗的定义即综合了阻性、阻抗公式:
Z= R+j ( XL–XC)。

阻抗Z= R+j ( XL –XC) 。

其中R为电阻,XL为感抗,XC为容抗。

如果( XL–XC) > 0,称为“感性负载”;反之,如果( XL –XC) < 0称为“容性负载”。

电感的感抗、电容的容抗三种类型的复物,复合后统称“阻抗”,写成数学公式。

交变电路中(高中阶段)不计温度影响。

电阻, R=ρL/S 不随交流电的频率变化。

感抗 XL=2πfL 随交流电的频率增加,感抗增大。

电容,容抗 XC=1/2πfL 随交流电的频率增加,容抗减小。

在电阻、电感、电容并联电路中, 1/R总=1/R+1/XL+1/XC。

容性和感性的一个合成参数。

感抗和容抗

感抗和容抗

第一个问题:先看一个感抗公式XL=2πFLXL:感抗,表示对频率信号的阻碍能力强弱F:频率,表示频率变化的快慢L:电感,表示自感系数于是从这个公式中你会发现感抗的大小取决于后两者,即频率越高电感量越大,阻碍能力越强;反之频率越小,电感量越小,阻碍能力也越小.于是可以很好的回答你的问题,由于自感系数小电感量小,低频说明频率小,那么最后的结论就是感抗小.通直流,阻交流通直流,通低频,阻高频定性的来讲,相同的电压,电容值越小,储存的电荷越少;当电压交流变化时,容值小的电容在同一时间内流入流出的电荷也相对较少,所以电容值越小,表现出对电流阻碍越大!如果学过大学的教程《电路基础》会发现,容抗为1/2πFC影响的相位,w为信号频率,C为容值。

电容通交流阻直流通高频阻低频3、电阻、电感器、电容器对交变电流阻碍作用的区别与联系典型例题一、电感对交流电的阻碍作用【例1】一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接,如图所示.一块铁插进线圈之后,该灯将A .变亮B .变暗C .对灯没影响D .无法判断【解析】线圈和灯泡是串联的,当铁插进线圈后,电感线圈的自感系数增大,所以电感器对交变电流阻碍作用增大,因此电路中的电流变小,则灯变暗。

【答案】B二、电容对交流电的阻碍作用【例2】 如图所示,接在交流电源上的电灯泡正常发光,以下说法正确的是A .把电介质插入电容器,灯泡变亮B .增大电容器两极板间的距离,灯泡变亮C .减小电容器两极板间的正对面积,灯泡变暗D.使交变电流频率减小,灯泡变暗【解析】把电介质插入电容器,电容增大,电容器对交变电流阻碍作用变小,所以灯泡变亮,故A正确。

增大电容器两极板间的距离,电容变小,电容器对交变电流阻碍作用变大,所以灯泡变暗故B错。

减小电容器两极板间的正对面积,电容变小灯泡变暗正确,故C正确。

交变电流频率减小,电容器对交变电流阻碍作用增大,灯泡变暗,故D正确。

【答案】ACD三、电感、电容、电阻对交流电的阻碍作用的比较【例3】如图所示,把电阻R,电感线圈L,电容C并联,接到一个交流电源上,三个电流表示数相同,若保持电源电压大小不变,而将电源频率增大,则三个电流表示数I1、I2、I3的关系是A、I1=I2=I3B、I1>I2>I3C、I2>I1>I3D、I3>I1>I2【解析】交流电频率增大,电阻R对电流的阻碍作用不变所以A1表读数不变。

感抗与容抗

感抗与容抗

感抗之袁州冬雪创作交流电也可以通过线圈,但是线圈的电感对交流电有阻碍作用,这个阻碍叫做感抗.交流电越难以通过线圈,说明电感量越大,电感的阻碍作用就越大;交流电的频率高,也难以通过线圈,电感的阻碍作用也大.实验证明,感抗和电感成正比,和频率也成正比.如果感抗用XL暗示,电感用L暗示,频率用f暗示,那末XL=2πfL感抗的单位是欧.知道了交流电的频率f(Hz)和线圈的电感L(H),便可以用上式把感抗计算出来.公式详解XL = ωL = 2πfL ,XL 就是感抗,单位为欧姆,ω 是交流发电机运转的角速度,单位为弧度/秒,f 是频率,单位为赫兹,L 是线圈电感,单位为亨利.详细说明①当交流电通过电感线圈的电路时,电路中发生自感电动势,阻碍电流的改变,形成了感抗.自感系数越大则自感电动势也越大,感抗也就越大.如果交流电频率大则电流的变更率也大,那末自感电动势也必定大,所以感抗也随交流电的频率增大而增大.交流电中的感抗和交流电的频率、电感线圈的自感系数成正比.在实际应用中,电感是起着“阻交、通直”的作用,因而在交流电路中常应用感抗的特性来旁通低频及直流电,阻止高频交流电.②在纯电感电路中,电感线圈两头的交流电压(u)和自感电动势(εL)之间的关系是u=-εL,而εL =-Ldi/dt,所以u=Ldi/dt.正弦交流电作周期性变更,线圈内自感电动势也在不竭变更.当正弦交流电的电流为零时,电流变更率最大,所以电压最大.当电流为最大值时,电流变更率最小,所以电压为零.由此得出电感两头的电压位相超前电流位相π/2 (如图).在纯电感电路中,电流和电压的频率是相同的.电感元件的阻抗就是感抗(XL=ωL=2πfL),它和ω、L都成正比.当ω=O时则XL =O,所以电感起“通直流、阻交流”或者“通低频,阻高频”的作用.③在纯电感电路中,感抗不必耗电能,因为在任何一个电流由零增加到最大值的1/4周期的过程中,电路中的电流在线圈附近将发生磁场,电能转换为磁场能储藏在磁场里,但在下一个1/4周期内,电流由大变小,则磁场随着逐渐减弱,储藏的磁场能又重新转化为电能返回给电源,因而感抗不必耗电能(电阻发热忽略不计).变压器的感抗计算公式推导环绕纠缠小电压变压器,感抗的计算公式推倒如下:2πfL=R初级负载(1)其中R初级负载包含变压器初级线圈的阻抗和感抗.因为我只要环绕纠缠10匝左右,所以阻抗可以看作近似为0;所以R初级负载主要是由感抗引起的.知道R初级负载和f (频率已知为500KHz)的大小,那末:L= R初级负载/(2πf) (2)那末怎么得到R初级负载的值呢?这个值是由静态电流和初级电压推导出来的:R初级负载= V初级/ I静态(3)初级电压是已知的,而静态电流(次级开路时的初级线圈中存在的电流)的经历值是:I静态=5%*I初级满负载(4)I初级满负载* V初级= I次级满负载* V次级(5)因为初、次级电压比为已知量,那末只要知道I次级满负载的值便可以知道I初级满负载的值.我要做的变压器初、次级电压比是1:1.2,I次级满负载是200毫安.那末I初级满负载=240毫安,把这个值带入(4)式,可以求出I静态大约是10毫安.V初级是已知量,在这里我的变压器初级电压是V初级=5V.把V初级=5V,I静态=10毫安代入(3)式,得出R初级负载=500欧姆.把R初级负载=500欧姆,代入(2)式,可以求出:L=500/(2πf)=500/(2π*500000)=159(微亨)容抗概念交流电是可以通过电容的,但是将电容器接入交流电路中时,由于电容器的不竭充电、放电,所以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,用字母Xc暗示.所以电容对交流电仍然有阻碍作用.电容对交流电的阻碍作用叫做容抗.电容量大,交流电容易通过电容,说明电容量大,电容的阻碍作用小;交流电的频率高,交流电也容易通过电容,说明频率高,电容的阻碍作用也小.公式实验证明,容抗和电容成反比,和频率也成反比.如果容抗用Xc暗示,电容用C暗示,频率用f暗示,那末Xc=1/(2πfC)Xc = 1/(ω×C)= 1/(2×π×f×C)Xc--------电容容抗值;欧姆ω---------角频率(角速度)π---------3.14f---------频率,我国国家电网对工频是50HZC---------电容值法拉知道了交流电的频率f和电容C,便可以用上式把容抗计算出来.说明①在纯电容电路中,接通电源时,电源的电压使导线中自由电荷向某一方向作定向运动,由于电容器南北极板上在此过程中电荷积累而发生电势差,因而反抗电荷的继续运动,这样就形成容抗.②对于带同样电量的电容器来讲,电容越大,两板的电势差越小,所以容抗和电容成反比.交流电频率越高,充、放电停止得越快,容抗就越小.所、以容抗和频率也成反比.即Xc=1/ωC.③在抱负条件下,当ω=0,因为Xc=1/ωC,则Xc趋向无穷大,这说明直流电将无法通过电容,所以电容器的作用是“通交,隔直”.在交流电路中,常应用容抗的频率特性来“通高频交流,阻低频交流”.④在纯电容的电路中,电容器极板上的电量和电压的关系式是q=CU.同时在△t时间内电容器极板上电荷变更为△q 所以电路中电流为I=△q/△t,在电容电路中电容的基本规律是I=C·△u/△t.由于正弦交流电在一周期内的电压作周期变更,所以电压的变更率(△q/△t)是在改变的.由此得出,当电压为零时,其电压变更率(△q/△t)为最大,电路中电流也最大.反之,当电压为最大值时,其电压变更率(△q/△t)为零,电流也为零.所以电路中电流的相位超前于电容两头电压的π/2.如图所示.⑤在纯电容电路中的电容不必耗电能.因为在充电过程中,电容器极板间建立了电场将电源的电能转换成电场能,在放电过程中,电场逐渐消失,储藏的电场能又转换为电能返回给电源.所以纯电容电路的有功功率为零,对外不作功,而无功功率的最大值QL=(I^2)Xc.。

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