什麼是電阻抗?

在直流電路中,電阻R起著重要的作用。至於正弦交流電路,那就不能只用一個有源電阻了。事實上,如果在直流電路中,電容和電感僅在瞬態過程中很明顯,那麼在交流電路中,這些元件的表現要明顯得多。

因此,為了充分計算交流電路,引入了術語“電阻抗”- Z 或兩端網絡對諧波信號的複(總)電阻。有時他們只說“阻抗”,而忽略了“電”這個詞。

電氣工程基礎

阻抗的概念允許您應用 交流正弦電流電路部分的歐姆定律... 雙端(負載)電感元件的表現導致電流在給定頻率下滯後於電壓,而電容元件的表現導致電流滯後於電壓。有源元件不會引起電流和電壓之間的延遲,其作用方式與直流電路基本相同。

包含電容和電感分量的阻抗分量稱為電抗分量X。在圖形上,可以將阻抗的有源分量R繪製在oX軸上,將電抗分量繪製在oY軸上,則整個阻抗將是以復數形式表示,其中 j 是虛數單位(虛數單位的平方為負 1)。

什麼是電阻抗?

在這種情況下,可以清楚地看到電抗分量X可以分解為電容和電感分量,它們具有相反的方向,即對電流相位具有相反的影響:電感分量佔優勢,阻抗電路整體為正,即電路中的電流滯後於電壓,但如果電容成分占主導地位,則電壓滯後於電流。

示意性地,給定形式的這個兩端網絡描述如下:

雙端口網絡中的有源、電感和電容組件

原則上,任何線性二端口網絡圖都可以簡化為類似的形式。在這裡,您可以確定不依賴於電流頻率的有功分量 R 和包含電容和電感分量的無功分量 X。

電抗

從圖形模型中,電阻由矢量表示,很明顯,給定頻率的正弦電流的阻抗模數計算為矢量的長度,即矢量 X 和 R 的總和。阻抗以歐姆為單位測量。

阻抗

實際上,在關於阻抗的正弦交流電路的描述中,您可以找到諸如“負載的有源電感特性”或“有源電容負載”或“純有源負載”等術語。這意味著以下內容:

  • 如果電路中電感L的影響佔優勢,則電抗分量X為正,而有功分量R較小——這就是感性負載。電感負載的一個例子是電感器。

  • 如果電路中電容C的影響占主導地位,則電抗分量X為負,而有源分量R較小——這就是容性負載。電容性負載的一個例子是電容器。

  • 如果電路中有源電阻R占主導地位而無功分量X較小,則為有源負載。有源負載的一個例子是白熾燈。

  • 如果電路中有功分量R很大,但感性分量大於容性分量,即無功分量X為正,則稱為有源感性負載。有源電感負載的一個例子是感應電動機。

  • 如果電路中有源R分量很大,而容性分量大於感性分量,即電抗分量X為負,則稱為有源容性負載。有源電容負載的一個例子是為熒光燈供電。

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