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是交流發電機運轉的角速度,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是交流發電機運轉的角速度,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。
相關內容解釋:
感抗、容抗公式的推導過程:
對電感,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sita=π/2,即電壓和電流存在π/2的相位差。
對電容,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算出來。
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算出來。
已知容抗與感抗,則對應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,就要考慮相位關系了。
1、感抗在電路中的作用
由感抗產生的原因知:電感線圈對直流電流沒有阻礙作用,即“通直流,阻交流” 。
由感抗的表達式XL= 2πfL知:自感系數大的電感線圈,對頻率小的交變電流就會有明顯的感抗,更不用說是高頻交變電流了。我們把這種電感線圈叫低頻扼流圈。只要是交流通過低頻扼流圈都會有較大的感抗,而對直流沒有阻礙作用。即低頻扼流圈“通直流,阻交流” 。
2、容抗在電路中的作用
直流不能通過電容器是容易理解的,因為電容器的兩個極板被絕緣介質隔開了。所以電容器“通交流,隔直流”。電容對交流電流有阻礙作用,由容抗的表達式Xc=1/(2πfC)知:電容小的電容器,對頻率大的交變電流就會有明顯的容抗,更不用說是低頻交變電流了。
而電容大的電容器,對頻率大的交變電流幾乎沒有容抗,但對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”。
擴展:
交流電也可以通過線圈但是線圈的電感對交流電有阻礙作用,這個阻礙叫作感抗。交流電越難以通過線圈,說明電感量越大,電感的阻礙作用就越大;交流電的頻率高,也難以通過線圈,電感的阻礙作用也大。實驗證明,,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表示那么其計算公式為:XL= 2πfL。
簡單來說,當線圈中有電流通過時就會在線圈中形成感應電磁場,而感應電磁場又會在線圈中產生感應電流來抵制通過線圈中的電流。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來制成不同大小數值的電感器件,以組成不同功能的電路系統網絡。