电抗

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类似于直流电路电阻电流的阻碍作用,在交流电路(如串联RLC电路)中,电容电感也会对电流起阻碍作用,称作电抗(Reactance),其计量单位也叫做欧姆。在交流电路分析中,电抗X 表示,是复数阻抗虚数部分,用于表示电感及电容对电流的阻碍作用。电抗随着交流电路频率而变化,并引起电路电流与电压的相位变化。

分析[编辑]

阻抗电阻电抗的总合,用数学形式表示为:

Z 即阻抗,单位为欧姆
R 为电阻,单位为欧姆
X 为电抗,单位为欧姆
j 是虚数单位
  • X > 0 时,称为感性电抗
  • X = 0 时,阻抗为纯电阻
  • X < 0 时,称为容性电抗

一般应用中,只需知道阻抗的强度即可:

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:

其中 为电路的感抗, 为电路的容抗

現實中,大部份負載都是電感性,例如:變壓器電動機。定義感抗為正,容抗為負,可以避免負數出現,方便計算。

感抗[编辑]

因为电路中存在电感电路(如线圈),由此产生的变化的电磁场,会产生相应的阻碍电流变化的感生電動勢 。这个作用称为感抗 () 。电流变化越大,即电路频率越大,感抗越大;当频率变为0,即成为直流电时,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:

複數分析中:

其中

是复数单位
就是感抗,单位为欧姆
角速度,单位为弧度/秒
是频率,单位为赫兹
是线圈电感,单位为亨利

容抗[编辑]

容抗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相位差。當频率等於零,容抗無限大,即是直流電不能流過电容器

容抗可由下面公式计算而来:

在交流电的复数分析中,容抗表示为:

其中

  • 是复数单位
  • 是容抗,单位为 欧姆
  • 角速度,单位为 弧度/每秒
  • 频率,单位为 赫兹
  • 电容,单位为 法拉

参考资料[编辑]

  • Pohl R. W. Elektrizitätslehre. – Berlin-Gottingen-Heidelberg: Springer-Verlag, 1960.
  • Popov V. P. The Principles of Theory of Circuits. – M.: Higher School, 1985, 496 p. (In Russian).
  • Küpfmüller K. Einführung in die theoretische Elektrotechnik, Springer-Verlag, 1959.