在交流電路(如串聯RLC電路)中,電抗(英語:Reactance)是類似於直流電路中電阻對電流的阻礙作用,用於描述電容及電感對電流的阻礙作用,其計量單位也是歐姆。在交流電路分析中,電抗用 X 表示,是複數阻抗的虛數部分,用於表示電感及電容對電流的阻礙作用。電抗隨著交流電路頻率而變化,並引起電路電流與電壓的相位變化。
分析
阻抗即電阻與電抗的總合,用數學形式表示為:
- Z 即阻抗,單位為歐姆
- R 為電阻,單位為歐姆
- X 為電抗,單位為歐姆
- j 是虛數單位
- 當 X > 0 時,稱為感性電抗
- 當 X = 0 時,阻抗為純電阻
- 當 X < 0 時,稱為容性電抗
一般應用中,只需知道阻抗的強度即可:
一般電路的總電抗等於:
其中 為電路的感抗, 為電路的容抗。
感抗
因為電路中存在電感電路(如線圈),由此產生的變化的電磁場,會產生相應的阻礙電流變化的感生電動勢 。這個作用稱為感抗 () 。電流變化越大,即電路頻率越大,感抗越大;當頻率變為0,即成為直流電時,感抗也變為0。感抗會引起電流與電壓之間的相位差。感抗可由下面公式計算而來:
複數分析中:
其中
容抗
容抗的概念反映了交流電可以通過電容器這一特性,交流電頻率越高,容抗越小,即電容的阻礙作用越小。容抗同樣會引起電流與電容兩端電壓的相位差。當頻率等於零,容抗無限大,即直流電不能流過電容器。
容抗可由下面公式計算而來:
在交流電的複數分析中,容抗表示為:
其中
- 是複數單位
- 是容抗,單位為歐姆
- 是角速度,單位為 弧度/每秒
- 是頻率,單位為赫茲
- 是電容,單位為法拉
參考資料
- Pohl R. W. Elektrizitätslehre. – Berlin-Gottingen-Heidelberg: Springer-Verlag, 1960.
- Popov V. P. The Principles of Theory of Circuits. – M.: Higher School, 1985, 496 p. (In Russian).
- Küpfmüller K. Einführung in die theoretische Elektrotechnik, Springer-Verlag, 1959.
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