電阻
電路中對電流通過有阻礙作用并且造成能量消耗的部分叫做電阻。電阻常用R表示。電阻的單位是歐(Ω),也常用千歐(kΩ)或者兆歐(MΩ)做單位。1kΩ=1000Ω,1MΩ=1000000Ω。導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體的材料、橫截面積和長度決定。
具有電阻、電感和電容的電路里,對交流電所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示。阻抗由電阻、感抗和容抗三者組成,但不是三者簡單相加。如果三者是串聯(lián)的,又知道交流電的頻率f、電阻R、電感L和電容C,那么串聯(lián)電路的阻抗 阻抗的單位是歐。
對于一個具體電路,阻抗不是不變的,而是隨著頻率變化而變化。在電阻、電感和電容串聯(lián)電路中,電路的阻抗一般來說比電阻大。也就是阻抗減小到最小值。在電感和電容并聯(lián)電路中,諧振的時候阻抗增加到最大值,這和串聯(lián)電路相反。
阻抗(impedance)
在具有電阻、電感和電容的電路里,對交流電所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示。阻抗由電阻、感抗和容抗三者組成,但不是三者簡單相加。阻抗的單位是歐。在直流電中,物體對電流阻礙的作用叫做電阻,世界上所有的物質(zhì)都有電阻,只是電阻值的大小差異而已。電阻很小的物質(zhì)稱作良導(dǎo)體,如金屬等;電阻極大的物質(zhì)稱作絕緣體,如木頭和塑料等。還有一種介于兩者之間的導(dǎo)體叫做半導(dǎo)體,而超導(dǎo)體則是一種電阻值幾近于零的物質(zhì)。但是在交流電的領(lǐng)域中則除了電阻會阻礙電流以外,電容及電感也會阻礙電流的流動,這種作用就稱之為電抗,意即抵抗電流的作用。電容及電感的電抗分別稱作電容抗及電感抗,簡稱容抗及感抗。它們的計(jì)量單位與電阻一樣是歐姆,而其值的大小則和交流電的頻率有關(guān)系,頻率愈高則容抗愈小感抗愈大,頻率愈低則容抗愈大而感抗愈小。此外電容抗和電感抗還有相位角度的問題,具有向量上的關(guān)系式,因此才會說:阻抗是電阻與電抗在向量上的和。對于一個具體電路,阻抗不是不變的,而是隨著頻率變化而變化。在電阻、電感和電容串聯(lián)電路中,電路的阻抗一般來說比電阻大。也就是阻抗減小到最小值。在電感和電容并聯(lián)電路中,諧振的時候阻抗增加到最大值,這和串聯(lián)電路相反。
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(1)定義或解釋
當(dāng)電壓和電流按正弦規(guī)律變化時,具有電阻、電感、電容的電路對交流電所起的阻礙或抵抗作用的效果叫做阻抗,其數(shù)值等于電路兩端的電壓有效值和輸入電流有效值的比值,即Z=U/I。
(2)單位
阻抗的單位是歐姆。
(3)說明
由于各類元件接法不同,所形成的阻抗也有所不同,如圖所示,在串聯(lián)電路中,電阻、感抗、容抗和阻抗之間的關(guān)系可用一個直角三角形表示(如圖)。由于電感電壓超前電流相位π/2,所以XL超前R相位π/2 (因?yàn)镽和電流同相位)。由于電容的電壓落后電流相位π/2,所以XC落后R相位π/2。因此得Z=根號[R2+(XL-XC)2];從圖中又可知(阻抗三角形中)Z邊和R邊間的夾角φ就是這一段交流電路中電壓和電流間的相位差φ.當(dāng)R、L、C組成并聯(lián)電路時,在并聯(lián)電路中阻抗計(jì)算比較復(fù)雜,一般采取先求出電路的總電流再來求總阻抗。最簡單并聯(lián)電路的一般計(jì)算步驟如下:
a.由于每個并聯(lián)支路的兩端電壓相同,利用交流電歐姆定律可計(jì)算出各支路的電流
b.從已知各支路的電流通過矢量和求出總電流。因?yàn)殡姼械碾娏魇锹浜笥陔妷合辔坏龋娙莸碾娏魇浅半妷合辔桓?,所以取電阻電路的電流為基?zhǔn)(即對純電阻而言電壓與電流是同相的),則電感與電容的電流對于電阻電路的電流將落后與超前90°的相位。
c.用歐姆定律算出總阻抗Z=V/I總
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