阻抗概念
阻抗概念
阻抗[编辑]维基百科，自由的百科全书相量图能够展示复阻抗。
阻抗（electrical impedance）是电路中电阻、电感、电容对交流电的阻碍作用的统称。
阻抗衡量流动于电路的交流电所遇到的阻碍。
阻抗将电阻的概念加以延伸至交流电路领域，不仅描述电压与电流的相对振幅，也描述其相对相位。
当通过电路的电流是直流电时，电阻与阻抗相等，电阻可以视为相位为零的阻抗。
阻抗通常以符号标记。
阻抗是复数，可以以相量或来表示；其中，是阻抗的大小，是阻抗的相位。
这种表式法称为“相量表示法”。
具体而言，阻抗定义为电压与电流的频域比率[1]。
阻抗的大小是电压振幅与电流振幅的绝对值比率，阻抗的相位是电压与电流的相位差。
采用国际单位制，阻抗的单位是欧姆（Ω），与电阻的单位相同。
阻抗的倒数是导纳，即电流与电压的频域比率。
导纳的单位是西门子(单位)（旧单位是姆欧）。
英文术语“impedance”是由物理学者奥利弗·赫维赛德于1886年发表论文《电工》给出[2][3]。
于1893年，电机工程师亚瑟·肯乃利（Arthur Kennelly）最先以复数表示阻抗[4]。
复阻抗[编辑]阻抗是复数，可以与术语“复阻抗”替换使用。
阻抗通常以相量来表示，这种表示法称为“相量表示法”。
相量有三种等价形式：1. 直角形式：、2. 极形式：、3. 指数形式：；其中，电阻是阻抗的实部，电抗是阻抗的虚部，是阻抗的大小，是虚数单位，是阻抗的相位。
从直角形式转换到指数形式可以使用方程、。
从指数形式转换到直角形式可以使用方程、。
极形式适用于实际工程标示，而直角形式比较适用于几个阻抗相加或相减的案例，指数形式则比较适用于几个阻抗相乘或相除的案例。
在作电路分析时，例如在计算两个阻抗并联的总阻抗时，可能会需要作几次形式转换。
这种形式转换必需要依照复数转换定则。
欧姆定律[编辑]连接于电路的交流电源会给出电压于负载的两端，并且驱动电流于电路。
主条目：欧姆定律借着欧姆定律，可以了解阻抗的内涵[5]：。
万用表测阻抗的原理
万用表测阻抗的原理万用表是一种常用的电子测量仪器，用于测量电阻、电流和电压等电学量。
而测量电阻的原理是万用表通过将一个已知电流通过待测电阻，测量其产生的电压来计算电阻值的。
下面将详细介绍万用表测阻抗的原理。
我们需要了解阻抗的概念。
阻抗是指电路对交流电源的阻碍程度，其单位为欧姆（Ω）。
阻抗由电阻和电抗两部分组成，其中电阻与直流电流通过电路时的阻碍类似；电抗则是指电感和电容等元件对交流电流阻碍的程度。
对于万用表来说，测量电阻的原理其实是通过测量电压和电流来计算阻抗值的。
在测量之前，我们需要将万用表调整到电阻测量档位。
在测量电阻的过程中，万用表会产生一定的电流流过待测电阻，然后测量电压的大小，从而计算出电阻值。
具体来说，当我们将万用表的两个探头连接到待测电阻的两端时，万用表会通过内部电路产生一个已知大小的电流，然后测量电压的大小。
万用表内部电路通常采用恒流源和测量电压的电路。
恒流源是为了保证通过待测电阻的电流始终保持不变，从而确保测量的准确性。
测量电压的电路则是通过将测量电压转化为与之成正比的信号，然后通过电路进行放大和转换，最终显示在万用表的数码显示屏上。
在测量过程中，万用表会自动调整电流的大小，以保证电流通过待测电阻的大小在设定的范围内。
通过测量电流和电压的大小，万用表可以根据欧姆定律（U=IR）来计算出电阻值。
需要注意的是，万用表的测量精度和测量范围是有限的。
在选择万用表测量范围时，应根据待测电阻的大小选择合适的档位，以保证测量结果的准确性。
同时，万用表的内部电路也会引入一定的误差，因此在测量过程中应尽量减小外界干扰，以提高测量精度。
除了测量电阻，万用表还可以测量电流和电压。
测量电流的原理类似，通过将万用表串联到待测电路中，测量电流通过万用表的大小来计算电流值。
测量电压的原理也是类似的，通过将万用表并联到待测电路的两端，测量电压的大小来计算电压值。
总结起来，万用表测量电阻的原理是通过测量电压和电流来计算阻抗值的。
阻抗概念知识讲解
阻抗概念阻抗[编辑]维基百科，自由的百科全书/wiki/%E9%98%BB%E6%8A%97 - mw-navigation/wiki/%E9%98%BB%E6%8A%97 - p-search相量图能够展示复阻抗。
阻抗（electrical impedance）是电路中电阻、电感、电容对交流电的阻碍作用的统称。
阻抗衡量流动于电路的交流电所遇到的阻碍。
阻抗将电阻的概念加以延伸至交流电路领域，不仅描述电压与电流的相对振幅，也描述其相对相位。
当通过电路的电流是直流电时，电阻与阻抗相等，电阻可以视为相位为零的阻抗。
阻抗通常以符号标记。
阻抗是复数，可以以相量或来表示；其中，是阻抗的大小，是阻抗的相位。
这种表式法称为“相量表示法”。
具体而言，阻抗定义为电压与电流的频域比率[1]。
阻抗的大小是电压振幅与电流振幅的绝对值比率，阻抗的相位是电压与电流的相位差。
采用国际单位制，阻抗的单位是欧姆（Ω），与电阻的单位相同。
阻抗的倒数是导纳，即电流与电压的频域比率。
导纳的单位是西门子 (单位)（旧单位是姆欧）。
英文术语“impedance”是由物理学者奥利弗·赫维赛德于1886年发表论文《电工》给出[2][3]。
于1893年，电机工程师亚瑟·肯乃利（Arthur Kennelly）最先以复数表示阻抗[4]。
复阻抗[编辑]阻抗是复数，可以与术语“复阻抗”替换使用。
阻抗通常以相量来表示，这种表示法称为“相量表示法”。
相量有三种等价形式：1. 直角形式：、2. 极形式：、3. 指数形式：；其中，电阻是阻抗的实部，电抗是阻抗的虚部，是阻抗的大小，是虚数单位，是阻抗的相位。
从直角形式转换到指数形式可以使用方程、。
从指数形式转换到直角形式可以使用方程、。
极形式适用于实际工程标示，而直角形式比较适用于几个阻抗相加或相减的案例，指数形式则比较适用于几个阻抗相乘或相除的案例。
在作电路分析时，例如在计算两个阻抗并联的总阻抗时，可能会需要作几次形式转换。
关于阻抗、阻抗匹配和电容的作用
关于阻抗、阻抗匹配和电容的作用关于阻抗、阻抗匹配和电容的作用收藏1. 阻抗的概念在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。
常用Z来表示，它的值由交流电的频率、电阻R、电感L、电容C相互作用来决定。
由此可见，一个具体的电路，其阻抗是随时变化的，它会随着电流频率的改变而改变。
2. 阻抗匹配的概念阻抗匹配是微波电子学里的一部分，主要用于传输线上，来达到所有高频微波信号都能传至负载的目的，不会有信号反射回来源点，从而提高能源效益。
如果不匹配有什么后果呢？如果不匹配，则会形成反射，能力传递不过去，降低效率，会在传输线上形成驻波，导致传输线的有效功率容量降低；功率发射不出去，甚至会损坏发射设备。
如果是电路板上的高速信号线与负载阻抗不匹配时，则会产生震荡，辐射干扰等。
其对整个系统的影响是非常严重的。
而在低频电路中,我们一般不考虑传输线的匹配问题,只考虑信号源跟负载之间的情况,因为低频信号的波长相对于传输线来说很长,传输线可以看成是“短线”,反射可以不考虑（因为线短,即使反射回来,跟原信号还是一样的）。
当阻抗不匹配时,有哪些办法让它匹配呢？第一,可以考虑使用变压器来做阻抗转换。
第二,可以考虑使用串联/并联电容或电感的办法,这在调试射频电路时常使用，在一般电路设计较为少用。
第三,可以考虑使用串联/并联电阻的办法，即为串联终端匹配和并联终端匹配。
下面针对第三种匹配方法做简单的介绍，1）、串联终端匹配串联终端匹配的理论出发点是在信号源端阻抗低于传输线特征阻抗的条件下，在信号端和传输线之间串接一个电阻R，使源端的输出阻抗与传输线的特征阻抗相匹配，抑制从负载端反射回来的信号发生再次反射。
串联匹配不要求信号驱动器具有很大的电流驱动能力。
串联终端匹配后的信号传输具有以下特点：A 由于串联匹配电阻的作用，驱动信号传播时以其幅度的50％向负载端传播；B 信号在负载端的反射系数接近＋1，因此反射信号的幅度接近原始信号幅度的50％。
感抗 容抗 阻抗
感抗容抗阻抗
感抗、容抗和阻抗是电学中的基本概念。
感抗指的是交流电路中的电感元件所产生的阻碍电流变化的能力，其单位为欧姆。
容抗则是交流电路中电容元件所产生的储存电荷并且阻碍电流变化的能力，其单位同样为欧姆。
阻抗则是交流电路中电阻、电感和电容元件对电流的综合阻碍能力，其单位也为欧姆。
在交流电路中，由于电流的频率和方向不断变化，因此感抗和容抗的阻碍作用会随着电流方向和频率的变化而变化。
而阻抗则是由电阻、电感和电容元件的综合作用所形成的。
在实际应用中，我们需要根据电路中的元件实际情况来进行电路分析和计算阻抗。
其中，电阻元件的阻抗为其自身的电阻值；电感元件的阻抗与其自感值以及电流频率有关；电容元件的阻抗则与其电容值以及电流频率有关。
总之，感抗、容抗和阻抗是电学中非常重要的概念，对于电路的分析和设计具有极其重要的意义。
- 1 -。
如何理解阻抗的概念
如何理解阻抗的概念阻抗（Impedance）是电学的一个重要概念，用来描述电路对交流电的阻碍程度。
阻抗由两个部分组成：电阻（Resistive）和电抗（Reactive）。
电阻是电流通过元件时产生的能量损耗，而电抗则是电流通过元件时产生的能量储存或释放。
阻抗的概念可以从以下几个方面来理解：1. 阻抗与电阻的区别：电阻是直流电路的特性，描述电流通过物质时产生的热损耗，单位为欧姆（Ω）。
而阻抗是交流电路的特性，描述电路对交流电的阻碍程度，既包含了电阻的特性，也包括了电感和电容的影响。
阻抗的单位为欧姆（Ω），但通常在复数形式下表示，其实部分表示电阻，虚部分表示电抗。
2. 阻抗与电抗的关系：电抗是电路对交流电的阻碍程度的一种量度，包括了电感和电容的影响。
电感产生的阻碍称为感抗（Inductive reactance），其大小与电感元件的感值和角频率成正比。
电感的特性是在电流改变时会产生电磁感应，由于电感自身磁场的作用，电流变化需要消耗或释放能量，从而产生感抗。
电感元件的感抗的计算公式为：XL = 2πfL，其中，XL为感抗值，f为角频率，L为电感的感值。
对于电容而言，电容产生的阻碍称为容抗（Capacitive reactance），其大小与电容元件的容值和角频率成反比。
电容的特性是在电流变化时会储存或释放电荷，从而产生容抗。
电容元件的容抗的计算公式为：XC = 1 / (2πfC)，其中，XC为容抗值，f为角频率，C为电容的容值。
电感和电容的阻抗在交流电路中起到了影响电流和电压相位关系的作用。
3. 阻抗与复数的表示：阻抗用复数表示，复数的实部表示电阻，虚部表示电抗，具体是通过欧姆定律在复平面上的应用来表示。
例如，一个电路的阻抗为Z = R + jX，其中R为电阻，X为电抗，j表示虚数单位。
复数形式的阻抗表示方式可以方便地计算和分析电路的特性，包括电流和电压的相位差、功率因数等。
4. 阻抗的概念在电路分析和设计中的应用：阻抗的概念在电路分析和设计中具有重要作用。
阻抗概念
阻抗[]维基百科，自由的百科全书能够展示复阻抗。
阻抗（electrical impedance）是中、、对的阻碍作用的统称。
阻抗衡量流动于电路的交流电所遇到的阻碍。
阻抗将的概念加以延伸至交流电路领域，不仅描述电压与电流的相对，也描述其相对。
当通过电路的电流是时，电阻与阻抗相等，电阻可以视为相位为零的阻抗。
阻抗通常以符号标记。
阻抗是，可以以或来表示；其中，是阻抗的大小，是阻抗的相位。
这种表式法称为“相量表示法”。
具体而言，阻抗定义为电压与电流的比率。
阻抗的大小是电压振幅与电流振幅的绝对值比率，阻抗的相位是电压与电流的。
采用，阻抗的单位是（Ω），与的单位相同。
阻抗的是，即电流与电压的比率。
导纳的单位是（旧单位是）。
英文术语“impedance”是由物理学者于1886年发表论文《电工》给出。
于1893年，（Arthur Kennelly）最先以复数表示阻抗。
复阻抗[]阻抗是复数，可以与术语“复阻抗”替换使用。
阻抗通常以相量来表示，这种表示法称为“相量表示法”。
相量有三种等价形式：1.直角形式：、2.极形式：、3.指数形式：；其中，电阻是阻抗的实部，是阻抗的虚部，是阻抗的大小，是，是阻抗的相位。
从直角形式转换到指数形式可以使用方程、。
从指数形式转换到直角形式可以使用方程、。
极形式适用于实际工程标示，而直角形式比较适用于几个阻抗相加或相减的案例，指数形式则比较适用于几个阻抗相乘或相除的案例。
在作电路分析时，例如在计算两个阻抗的总阻抗时，可能会需要作几次形式转换。
这种形式转换必需要依照。
欧姆定律[]连接于电路的交流电源会给出电压于的两端，并且驱动电流于电路。
主条目：借着欧姆定律，可以了解阻抗的内涵：。
阻抗大小的作用恰巧就像电阻，设定电流，就可计算出阻抗两端的电压降。
则是电流滞后于电压的相位差（在时域，电流信号会比电压信号慢秒；其中，是单位为秒的）。
就像电阻将欧姆定律延伸至交流电路领域，其它直流电路分析的结果，例如（voltage division）、（current division）、、等等，都可以延伸至交流电路领域，只需要将电阻更换为阻抗就行了。
什么是阻抗？什么是阻抗匹配？为什么要阻抗匹配？
什么是阻抗？什么是阻抗匹配？为什么要阻抗匹配？什么是阻抗？具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。
阻抗常用Z表示。
阻抗由电阻、感抗和容抗三者组成，但不是三者简单相加。
如果三者是串联的，又知道交流电的频率f、电阻R、电感L和电容C，那么串联电路的阻抗阻抗的单位是欧。
对于一个具体电路，阻抗不是不变的，而是随着频率变化而变化。
在电阻、电感和电容串联电路中，电路的阻抗一般来说比电阻大。
也就是阻抗减小到最小值。
在电感和电容并联电路中，谐振的时候阻抗增加到最大值，这和串联电路相反。
阻抗匹配在高频设计中是一个常用的概念，这篇文章对这个“阻抗匹配”进行了比较好的解析。
回答了什么是阻抗匹配。
阻抗匹配（Impedance matching）是微波电子学里的一部分，主要用于传输线上，来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的，不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。
大体上，阻抗匹配有两种，一种是透过改变阻抗力（lumped-circuit matching），另一种则是调整传输线的波长（transmission line matching）。
要匹配一组线路，首先把负载点的阻抗值，除以传输线的特性阻抗值来归一化，然后把数值划在史密夫图表上。
改变阻抗力把电容或电感与负载串联起来，即可增加或减少负载的阻抗值，在图表上的点会沿著代表实数电阻的圆圈走动。
如果把电容或电感接地，首先图表上的点会以图中心旋转180度，然后才沿电阻圈走动，再沿中心旋转180度。
重覆以上方法直至电阻值变成1，即可直接把阻抗力变为零完成匹配。
调整传输线由负载点至来源点加长传输线，在图表上的圆点会沿著图中心以逆时针方向走动，直至走到电阻值为1的圆圈上，即可加电容或电感把阻抗力调整为零，完成匹配。
阻抗匹配则传输功率大，对于一个电源来讲，单它的内阻等于负载时，输出功率最大，此时阻抗匹配。
最大功率传输定理，如果是高频的话，就是无反射波。
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阻抗[编辑]维基百科,自由的百科全书相量图能够展示复阻抗。
阻抗(electrical impedance)就是电路中电阻、电感、电容对交流电的阻碍作用的统称。
阻抗衡量流动于电路的交流电所遇到的阻碍。
阻抗将电阻的概念加以延伸至交流电路领域,不仅描述电压与电流的相对振幅,也描述其相对相位。
当通过电路的电流就是直流电时,电阻与阻抗相等,电阻可以视为相位为零的阻抗。
阻抗通常以符号标记。
阻抗就是复数,可以以相量或来表示;其中,就是阻抗的大小,就是阻抗的相位。
这种表式法称为“相量表示法”。
具体而言,阻抗定义为电压与电流的频域比率[1]。
阻抗的大小就是电压振幅与电流振幅的绝对值比率,阻抗的相位就是电压与电流的相位差。
采用国际单位制,阻抗的单位就是欧姆(Ω),与电阻的单位相同。
阻抗的倒数就是导纳,即电流与电压的频域比率。
导纳的单位就是西门子(单位)(旧单位就是姆欧)。
英文术语“impedance”就是由物理学者奥利弗·赫维赛德于1886年发表论文《电工》给出[2][3]。
于1893年,电机工程师亚瑟·肯乃利(Arthur Kennelly)最先以复数表示阻抗[4]。
复阻抗[编辑]阻抗就是复数,可以与术语“复阻抗”替换使用。
阻抗通常以相量来表示,这种表示法称为“相量表示法”。
相量有三种等价形式:1. 直角形式:、2. 极形式:、3. 指数形式: ;其中,电阻就是阻抗的实部,电抗就是阻抗的虚部,就是阻抗的大小,就是虚数单位,就是阻抗的相位。
从直角形式转换到指数形式可以使用方程、。
从指数形式转换到直角形式可以使用方程、。
极形式适用于实际工程标示,而直角形式比较适用于几个阻抗相加或相减的案例,指数形式则比较适用于几个阻抗相乘或相除的案例。
在作电路分析时,例如在计算两个阻抗并联的总阻抗时,可能会需要作几次形式转换。
这种形式转换必需要依照复数转换定则。
欧姆定律[编辑]连接于电路的交流电源会给出电压于负载的两端,并且驱动电流于电路。
主条目:欧姆定律借着欧姆定律,可以了解阻抗的内涵[5]:。
阻抗大小的作用恰巧就像电阻,设定电流 ,就可计算出阻抗两端的电压降。
相位因子则就是电流滞后于电压的相位差 (在时域,电流信号会比电压信号慢秒;其中, 就是单位为秒的周期)。
就像电阻将欧姆定律延伸至交流电路领域,其它直流电路分析的结果,例如电压分配(voltage division)、电流分配(current division)、戴维宁定理、诺顿定理等等,都可以延伸至交流电路领域,只需要将电阻更换为阻抗就行了。
复值电压与电流[编辑]电路内的广义阻抗可以描绘为与电阻符号相同的形状,或者描绘为加有标签的盒子。
为了简化计算,正弦电压波与正弦电流波通常以指数形式表示为[5]、;其中,就是电压振幅,就是电流振幅,就是正弦波的角频率、就是电压相位,就是电流相位,阻抗定义为电压除以电流:。
将这公式代入欧姆定律,可以得到。
注意到对于任意时间 ,这方程都成立。
因此,可以令大小与相位分别相等:、。
第一个方程乃就是熟悉的表达电压与电流之间关系的欧姆定律,第二个方程给出相位关系。
用相量表示法来描述,相量、分别为、。
正弦波、跟相量、的关系为、。
阻抗的定义为。
复数运算的正确性[编辑]根据欧拉公式,余弦函数可以表示为。
这就是一个可以用来表示电压或电流波形的实值余弦函数,可以被分解为两个复值函数。
所以,只要分析方程右边的两个复值项目的行为,就可以明了方程左边的实值余弦函数的行为。
由于这两个复值项目的实部相等,实际而言,只需要分析其中一个项目,取这项目的实部,就可以得到余弦函数:。
换句话说,只要取计算结果的实部,就可以得到答案。
在傅里叶分析中,激励可以写成多个正弦波的叠加。
根据叠加原理,每个正弦波可以单独分析计算出各自的反应,(反应本身也就是一个正弦波,其频率与激励的频率相同,但通常两者的振幅、相位都不相同,反应的振幅、相位会有所改变。
)对于原本激励的响应就是所有单独正弦波的响应在时域的总与(或积分)。
这些单独正弦波都可以转换为以复数运算。
[6]相量[编辑]主条目:相量相量就是一个常定复数,可以代表参数为时间的正弦函数的复振幅(大小与相位)。
电机工程师常会使用相量作复数运算,因为能够简化涉及正弦函数的运算,将一个微分方程问题约化为代数方程问题。
一个电路元件的阻抗可以定义为元件两端的电压相量与通过元件的电流相量,两者之间的比率,即电压与电流之间的相对振幅与相对相位。
注意到因子互相抵消,这定义等价于前面由欧姆定律给出的定义,电路元件的阻抗[编辑]电容器两端的电压滞后于通过电容器的电流,两者之间的相位差为 ;电感器两端的电压超前于通过电感器的电流,两者之间的相位差为。
由于电压与电流的振幅相等,阻抗的的大小为1。
理想电阻器的阻抗就是实数,称为“电阻”:;其中,就是理想电阻器的电阻。
理想电容器与理想电感器的阻抗、都就是虚数:,;其中,就是理想电容器的电容,就是理想电感器的电感。
注意到以下两个很有用的全等式:、。
应用这些全等式,理想电容器与理想电感器的阻抗以指数形式重写为、。
给定通过某阻抗元件的电流振幅,复阻抗的大小给出这阻抗元件两端的电压振幅,而复阻抗的指数因子则给出相位关系。
电阻器、电容器与电感器就是三种基本电路元件。
以下段落会推导出这些元件的阻抗。
这些导引假定正弦信号。
通过傅里叶分析,任意信号可以视为一组正弦函数的总与。
所以,这些导引可以延伸至任意信号。
电阻器[编辑]根据欧姆定律,通过电阻器的含时电流与电阻器两端的含时电压 ,两者之间的关系为;其中,就是时间。
设定含时电压信号为,则含时电流为。
两者的大小分别为、 ,相位都就是。
所以,阻抗为。
电阻器的阻抗就是实数。
理想电阻器不会制造相位差。
电容器[编辑]通过电容器的含时电流与电容器两端的含时电压 ,两者之间的关系为。
设定含时电压信号为,则电流为。
两者的除商为。
所以,电容器阻抗的大小为 ,交流电压滞后90°于交流电流,或者,交流电流超前90°于交流电压。
以指数形式表示,、、,或者,应用欧拉公式,。
电感器[编辑]通过电感器的含时电流与电感器两端的含时电压 ,两者之间的关系为。
设定含时电流信号为。
则电压为。
两者的除商为。
所以,电感器阻抗的大小为 ,交流电压超前90°于交流电流,或者,交流电流滞后90°于交流电压。
以指数形式表示,、、,或者,应用欧拉公式,。
广义s-平面阻抗[编辑]以定义阻抗的方法只能应用于以稳定态交流信号为输入的电路。
假若将阻抗概念加以延伸,将改换为复角频率 ,就可以应用于以任意交流信号为输入的电路。
表示于时域的信号,经过拉普拉斯变换后,会改为表示于频域的信号,改成以复角频率表示。
采用这更广义的标记,基本电路元件的阻抗为元件阻抗表达式电阻器电容器电感器对于直流电路,这简化为 ;对于稳定正弦交流信号,。
电抗[编辑]主条目:电抗电抗就是阻抗的虚部。
电阻与电抗共同设定阻抗的大小与相位:、。
具有有限电抗的电路元件,会使得其两端的电压与通过的电流发生相位差 :。
运作时,纯电抗元件会交替地从电路吸收电能,然后又将电能还给电路;纯电抗元件不会耗散任何电能。
容抗[编辑]电介质分子因为电子受到电场影响,使得分子偏离平衡位置。
为了方便说明,本图将电介质与电极的空隙加大,实际上电介质会直接与电极接触。
主条目:电容理想电容器的阻抗就是虚数,不具有实部,其虚部称为“容抗”,与信号的角频率成反比。
电容器就是由两块导体与夹在中间的电介质构成,其容抗为。
从这方程可以观察到,当交流电源的角频率趋向于零时,电源会趋向于直流电源,容抗会趋向于负无穷大,假设给定电压源振幅,则电流会趋向于零。
所以,在低频率运作时,电容器貌似断路。
假设电源的频率越高,则容抗越低,对于电流通过的阻碍也越低。
在高频率运作时,电容器貌似短路。
更详细地描述,假设连接直流电流源于平行板电容器的两端,由于电容器中有绝缘的电介质阻隔,电荷无法穿过电容器,电容器的一块平行板会累积正电荷,另一块平行板会累积负电荷。
这过程称为“充电”。
注意到在这充电过程,整个电容器仍旧维持电中性。
分别累积于两块平行板的正电荷与负电荷会产生电场。
依照不同的电介质属性而定,这电场会将电介质的正负电荷稍微分开,或者按照电场方向改变每一个电介质分子的定向,将电介质电极化,这会在电介质的表面形成面束缚电荷与其对应的感应电场,其方向与原本电场相反,因此减弱原本电场的实际作用,所以电介质可以增加电容器的电容。
由于电容器的总电场,电容器的两块平行板之间会出现电压。
等到这电压不再变动之后,通过电容器的电流会等于零,所以,一般会说电容器不允许直流电流通过。
假设连接交流电流源或交流电压源于平行板电容器的两端,由于电流会周期性的变换方向,交流电流会轮流对电容器的两块平行板充电与放电,处于两块平行板的电荷会周期性的变化,因此在一个周期内,除了电流由正变负(或由负变正)的那一瞬间之外,通过电容器的电流均不为零。
因此,一般认为电容器可允许交流电流通过。
注意到电容器只能够累积有限量的电荷。
感抗[编辑]主条目:电感理想电感器的阻抗就是虚数,不具有实部,其虚部称为“感抗”,与信号的角频率成正比: ;其中,就是感抗。
从这方程可以观察到,当交流电源的角频率趋向于零时,电源会趋向于直流电源,感抗会趋向于零,对于电流的通过阻碍越低。
所以,在低频率运作时,电感器貌似短路。
假设电源角频率越高,则感抗越高,假设给定电压源振幅,则电流会趋向于零。
所以,在高频率运作时,电感器貌似断路。
电感器就是一个线圈导体。
根据法拉第感应定律,通过载流循环的磁通量变率,会生成的感应电动势为;其中,就是感应电动势,就是磁通量。
假设电感器的线圈匝数就是 ,则感应电动势为。
感应电动势会阻碍电流流动。
常定直流电所产生的磁场,其通过线圈的磁通量就是个常数,变率为零,感应电动势也为零。
所以,常定直流电会将电感器视为短路(通常电感器的材质为低电阻率材料)。
交流电变率的时间平均值跟频率成正比,因此感抗与频率也成正比。
阻抗组合[编辑]主条目:串联电路与并联电路应用串联电路与并联电路的阻抗计算定则,就可以计算出简单电路的总阻抗。
除了阻抗就是复数以外,这定则与串联电路与并联电路的电阻计算定则等同。
但就是,对于一般电路案例,还需要通过等效阻抗转换(equivalent impedance transform)这一道步骤。
星形电路与三角形电路示意图。
具有多于两个终端点的阻抗电路,无法约化为只具有一个阻抗元件的等效电路;具有个终端点的阻抗电路, ,最少只能约化为具有个阻抗元件的等效电路。
三终端点电路可以约化为具有三个节点的三角形电路或具有四个节点的星形电路。
这两种等价电路可以互相变换。
具有任意个终端点的一般电路,只靠串联与并联组与,无法约化为具有最少个阻抗元件的电路(称为“最少电路”);通常,还必需使用角星变换与星角变换。