电抗和阻抗
引言
电抗指的是电路中阻碍电子运动的惯性。这意味着电子在电路中流动的属性。电抗用“R”表示,其单位为欧姆 (Ω),这是一个希腊字母 (Seghir et al. 2018)。
电抗 (x) 是电感 (XL) 和电容 (Xc) 的组合。
测量电感和电容的电抗公式为 X = XL + Xc。
就相位而言,表示为“X = R + j X”,其中 X 代表电抗,R 代表电阻。
什么是电抗和阻抗?
电抗用数学比率表示,可能的电压差为“V”,电流流向用“R = VI”表示。电抗也被认为是电路的虚部电阻 (Denneman et al. 2020)。它指的是所有在电路中阻碍电子流动的粒子。
图 1:电抗和阻抗
电阻和电抗的有效组合称为阻抗。阻抗是电路中产生电阻和电抗的必要组成部分。“Z”是阻抗的数学符号,也用欧姆表示 (Denneman et al. 2020)。它被认为是电阻和电抗组合的超集。
图 2:阻抗的组成部分
电抗是主要对抗电子运动的阻力成分。电抗主要出现在电场和磁场的产生中。它主要出现在电容器或电感器中 (Denneman et al. 2020)。阻抗主要存在于交流电路中,并处理电流流动的总阻力,包括电阻和电抗。
电抗和阻抗的应用
当交流电通过电抗时,会看到 900 的电压,但在阻抗方面,电压下降到 00 到 900。电感电抗由线圈和扼流圈贡献。在直流电路中,电子流的方向和强度在电场和磁场中是恒定的 (Rao, Prabhu & Mala, 2019)。
对于电抗,电流完全取决于导线长度和电压。
图 3:频率与电抗的关系
在交流单元中,电抗的流动取决于幅度的变化以及电流流动的方向。与高频相比,电感器更容易通过低频的电路。
电抗和阻抗的区别
电抗 | 阻抗 |
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表 1:电抗和阻抗的区别
电抗和阻抗公式
电感电抗定义为“XL = 2πfL”,其中 XL 表示以欧姆计算的电感电抗,π 值约为 3.14159,L 表示亨利电感,F 表示赫兹频率。电容电抗的公式为XC = 1/2πFC,其中 XC 表示以欧姆测量的电容电抗,C 表示法拉电容 (Silva et al. 2020)。电路阻抗的公式为Z = √R2 + X2T。这里 Z 表示阻抗,R 表示电抗,X 表示电容电抗。
结论
电流以及电压的大小非常依赖于电子流,电子流与其他组件不同步。在没有电阻的纯电感情况下,XL 主要被认为是电流流动总阻力的代表。如果阻抗值和电感电抗值相同,则这两个粒子的组合通常表示相同的幅度,最小值为 900,相位角表示为 θ。电流相位始终表示相对于电压的超前和滞后。不同的元件,如电阻、电感和电容,主要出现在交流电路中。这些组合的阻抗值通常是复数值,具有相位或幅度。
常见问题
Q1. 电抗有哪些分类?
电抗分为两种类型:电容电抗和电感电抗。两种电抗的单位都是欧姆。
Q2. 电抗和电阻的基本比较是什么?
电抗主要导致电力损耗。电阻不会导致任何电力损耗。
Q3. 什么是无功电流?
无功电流是一种主要出现在交流电流中的电流,它消耗 0 功率,但有无功电流。它用公式 P = VI cos ϕ 计算。
Q4. 电抗的应用是什么?
电抗的应用主要体现在交流电流和电路中。它取决于电子流。电力和电压对其影响不大。
Q5. 阻抗的应用是什么?
阻抗的应用存在于交流和直流电流中。它也存在于电路和磁路中。它表示电阻和电抗组合的代表。其主要应用是作为可能电路的可测量组件,可以用欧姆表示。
参考文献
期刊
Denneman, N., Hessels, L., Broens, B., Gjaltema, J., Stapel, S. N., Stohlmann, J., ... & Oudemans-van Straaten, H. M. (2020). 危重患者的体液平衡和相位角,通过生物电阻抗分析评估:一项多中心前瞻性队列研究。欧洲临床营养杂志,74(10),1410-1419。摘自:https://www.researchgate.net
Rao, H. G., Prabhu, N., & Mala, R. C. (2019). 结合储能装置的SSSC模拟电抗和电阻。国际电气与计算机工程杂志,9(2),840。摘自:https://research.rug.nl/files/147539522/s41430_020_0622_7.pdf
Seghir, S., Bouthiba, T., Dadda, S., Boukhari, R., & Bouricha, A. (2018). 使用电阻、电抗和阻抗的高压输电线路故障定位。先进工程与计算杂志,2(2),78-85。摘自:http://jaec.vn/index.php/JAEC/article/viewFile/92/74
Silva, A. M., Nunes, C. L., Matias, C. N., Rocha, P. M., Minderico, C. S., Heymsfield, S. B., ... & Sardinha, L. B. (2020). 原始生物电阻抗参数在跟踪柔道运动员体液变化中的作用。欧洲体育科学杂志,20(6),734-743。摘自:https://www.researchgate.net/profile/Catarina-Nunes-3/publication/335840524_Usefulness_of_raw_bioelectrical_impedance_parameters_in_tracking_fluid_shifts_in_judo_athletes/links/5d9d9be392851c2f70f73495/Usefulness-of-raw-bioelectrical-impedance-parameters-in-tracking-fluid-shifts-in-judo_athletes.pdf
Swerdlow, C. D., Koneru, J. N., Gunderson, B., Kroll, M. W., Ploux, S., & Ellenbogen, K. A. (2020). 阻抗在导线故障诊断中的作用。循环:心律失常和电生理学,13(2),e008092。摘自:https://www.academia.edu
网站
Electronicsclub (2022), 电抗和电阻,网址:https://electronicsclub.info/impedance.htm ) [访问日期:2022年6月10日]