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阻抗、电抗、感抗、容抗及其相互关系解析

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:在交流电路中,还经常用到电感和电容,它们同样会对电流起到阻碍作用,这种作用分别叫感抗和容抗,它们的单位也都是欧姆(Ω)。当电感和电容串联时,感抗和容抗共同对电流的阻碍作用叫电抗。电抗的数值是感抗和容抗之差的绝对值,用符号X(Ω)表示。图1-22a为上述所讲的电阻、电感、电容串联电路。电阻、电抗、阻抗三者之间构成的三角关系称为阻抗三角形。

阻抗、电抗、感抗、容抗及其相互关系解析

(一)口诀

电感阻流叫感抗;电容阻流叫容抗;

电感、电容相串联,感抗、容抗合电抗;

电阻、电感、电容相串联,电阻、电抗合阻抗。

三者各自为一边,依次排列勾、股、弦。

勾股定理可利用,已知两边求一边。

(二)说明

在本章第一节中,讲到了电阻,其定义是:导体对电流的阻碍作用。在交流电路中,还经常用到电感和电容,它们同样会对电流起到阻碍作用,这种作用分别叫感抗和容抗,它们的单位也都是欧姆(Ω)。

一个电感具有的感抗不仅与其电感量L(H)有关,还与通过它的电流频率f(Hz)有关,感抗用XL(Ω)表示,则有

XL=2πfL (1-44)

同样,一个电容具有的容抗不仅与其电容量C(F)有关,还与通过它的电流频率f(Hz)有关,容抗用XC(Ω)表示,则有(www.xing528.com)

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可见,感抗与其电感和频率成正比,而容抗与其电容和频率成反比。电感和电容是一对矛盾。

当电感和电容串联时,感抗和容抗共同对电流的阻碍作用叫电抗。电抗的数值是感抗和容抗之差的绝对值,用符号X(Ω)表示。

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当电阻、电感和电容串联时,三者共同对电流的阻碍作用叫阻抗。阻抗的数值是电阻和电抗平方和平方根,用符号Z(Ω)表示。

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由式(1-47)可以看出,电阻、电抗和阻抗三者具有直角三角形三个边的关系,电阻和电抗分别是两条直角边,阻抗为斜边。电阻和阻抗两条边之间的夹角φ叫作功率因数角,也是电路中有功电流和总电流之间的相位差角。

图1-22a为上述所讲的电阻、电感、电容串联电路。电阻、电抗、阻抗三者之间构成的三角关系称为阻抗三角形(见图1-22b)。

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图1-22 电阻、电感和电容串联电路以及阻抗三角形

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