什么是电阻抗?
在直流电路中,电阻R起着重要的作用。至于正弦交流电路,那就不能只用一个有源电阻了。事实上,如果在直流电路中,电容和电感仅在瞬态过程中很明显,那么在交流电路中,这些元件的表现要明显得多。
因此,为了充分计算交流电路,引入了术语“电阻抗”- Z 或两端网络对谐波信号的复(总)电阻。有时他们只说“阻抗”,而忽略了“电”这个词。
阻抗的概念允许您应用 交流正弦电流电路部分的欧姆定律... 双端(负载)电感元件的表现导致电流在给定频率下滞后于电压,而电容元件的表现导致电流滞后于电压。有源元件不会引起电流和电压之间的延迟,其作用方式与直流电路基本相同。
包含电容和电感分量的阻抗分量称为电抗分量X。在图形上,可以将阻抗的有源分量R绘制在oX轴上,将电抗分量绘制在oY轴上,则整个阻抗将是以复数形式表示,其中 j 是虚数单位(虚数单位的平方为负 1)。
在这种情况下,可以清楚地看到电抗分量X可以分解为电容和电感分量,它们具有相反的方向,即对电流相位具有相反的影响:电感分量占优势,阻抗电路整体为正,即电路中的电流滞后于电压,但如果电容成分占主导地位,则电压滞后于电流。
示意性地,给定形式的这个两端网络描述如下:
原则上,任何线性二端口网络图都可以简化为类似的形式。在这里,您可以确定不依赖于电流频率的有功分量 R 和包含电容和电感分量的无功分量 X。
从图形模型中,电阻由矢量表示,很明显,给定频率的正弦电流的阻抗模数计算为矢量的长度,即矢量 X 和 R 的总和。阻抗以欧姆为单位测量。
实际上,在关于阻抗的正弦交流电路的描述中,您可以找到诸如“负载的有源电感特性”或“有源电容负载”或“纯有源负载”等术语。这意味着以下内容:
-
如果电路中电感L的影响占优势,则电抗分量X为正,而有功分量R较小——这就是感性负载。电感负载的一个例子是电感器。
-
如果电路中电容C的影响占主导地位,则电抗分量X为负,而有源分量R较小——这就是容性负载。电容性负载的一个例子是电容器。
-
如果电路中有源电阻R占主导地位而无功分量X较小,则为有源负载。有源负载的一个例子是白炽灯。
-
如果电路中有功分量R很大,但感性分量大于容性分量,即无功分量X为正,则称为有源感性负载。有源电感负载的一个例子是感应电动机。
-
如果电路中有源R分量很大,而容性分量大于感性分量,即电抗分量X为负,则称为有源容性负载。有源电容负载的一个例子是为荧光灯供电。
也可以看看:什么是功率因数 (Cosine Phi)