电抗
(重定向自感抗)
在交流电路(如串联RLC电路)中,电抗(英語:Reactance)是类似于直流电路中电阻对电流的阻碍作用,用於描述电容及电感对电流的阻碍作用,其计量单位也是欧姆。在交流电路分析中,电抗用 X 表示,是复数阻抗的虚数部分,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
阻抗即电阻与电抗的总合,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
- 当 X > 0 时,称为感性电抗
- 当 X = 0 时,阻抗为纯电阻
- 当 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:
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。
感抗
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
容抗
容抗的概念反映了交流电可以通过电容器这一特性,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的相位差。當频率等於零,容抗無限大,即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
- 是角速度,单位为 弧度/每秒
- 是频率,单位为赫兹
- 是电容,单位为法拉
参考资料
- 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.