感抗公式:XL = ωL = 2πfL ,容抗公式:Xc=1/(2πfC)。
感抗公式:XL = ωL = 2πfL 。XL是感抗,單位為歐姆,ω是交流發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的角速度,單位為弧度/秒,f是頻率,單位為赫茲 ,L是線圈電感,單位為亨利。
容抗公式:Xc=1/(2πfC)。Xc為感抗,單位為歐姆,ω是交流發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的角速度,單位為弧度/秒,π是圓周率,f是頻率,單位為赫茲,C是電容值,單位為法拉。
相關(guān)內(nèi)容解釋:
感抗、容抗公式的推導(dǎo)過(guò)程:
對(duì)電感,有u=L*di/dt,在交流電i=Isinwt作用下,有:
u=L*d(Isinwt)/dt=LIw(coswt)=IwLsin(wt+π/2)=Usin(wt+sita)。
顯然U=IwL,即感抗為U/I=wL。
同時(shí)sita=π/2,即電壓和電流存在π/2的相位差。
對(duì)電容,有i=C*du/dt,在交流電u=Usinwt作用下,有:
i=C*d(Usinwt)/dt=CUw(coswt)=UwCsin(wt+π/2)=Isin(wt+sita)。
顯然I=UwC,即感抗為U/I=1/wC。
同時(shí)sita=π/2,即電壓和電流存在π/2的相位差。
知道了交流電的頻率f和電容C,就可以用上式把容抗計(jì)算出來(lái)。
感抗用XL表示,電感用L (H) 示,頻率用f (Hz)表示,那么XL=2πfL感抗的單位是
知道了交流電的頻率和線圈的電感L,就可以用上式把感抗計(jì)算出來(lái)。
已知容抗與感抗,則對(duì)應(yīng)的電壓與電流可以用歐姆定律算出,如果電容與電阻和電感一起使用,就要考慮相位關(guān)系了。
1、感抗在電路中的作用
由感抗產(chǎn)生的原因知:電感線圈對(duì)直流電流沒(méi)有阻礙作用,即“通直流,阻交流” 。
由感抗的表達(dá)式XL= 2πfL知:自感系數(shù)大的電感線圈,對(duì)頻率小的交變電流就會(huì)有明顯的感抗,更不用說(shuō)是高頻交變電流了。我們把這種電感線圈叫低頻扼流圈。只要是交流通過(guò)低頻扼流圈都會(huì)有較大的感抗,而對(duì)直流沒(méi)有阻礙作用。即低頻扼流圈“通直流,阻交流” 。
2、容抗在電路中的作用
直流不能通過(guò)電容器是容易理解的,因?yàn)殡娙萜鞯膬蓚(gè)極板被絕緣介質(zhì)隔開(kāi)了。所以電容器“通交流,隔直流”。電容對(duì)交流電流有阻礙作用,由容抗的表達(dá)式Xc=1/(2πfC)知:電容小的電容器,對(duì)頻率大的交變電流就會(huì)有明顯的容抗,更不用說(shuō)是低頻交變電流了。
而電容大的電容器,對(duì)頻率大的交變電流幾乎沒(méi)有容抗,但對(duì)低頻交變電流有明顯的容抗。所以電容大的電容器,“通高頻,阻低頻”。
擴(kuò)展:
交流電也可以通過(guò)線圈但是線圈的電感對(duì)交流電有阻礙作用,這個(gè)阻礙叫作感抗。交流電越難以通過(guò)線圈,說(shuō)明電感量越大,電感的阻礙作用就越大;交流電的頻率高,也難以通過(guò)線圈,電感的阻礙作用也大。實(shí)驗(yàn)證明,,感抗和電感成正比和頻率也成正比。如果感抗用XL表示,電感用L表示頻率用f表示那么其計(jì)算公式為:XL= 2πfL。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),當(dāng)線圈中有電流通過(guò)時(shí)就會(huì)在線圈中形成感應(yīng)電磁場(chǎng),而感應(yīng)電磁場(chǎng)又會(huì)在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流來(lái)抵制通過(guò)線圈中的電流。因此我們把這種電流與線圈之間的相互作用稱其為電的感抗,也就是電路中的電感。電感的單位是亨利(H)"我們可利用電流與線圈的這種特殊性質(zhì)來(lái)制成不同大小數(shù)值的電感器件,以組成不同功能的電路系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。