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,单位为欧姆,ω是交流发电机运转的角速度,单位为弧度/秒,f是频率,单位为赫兹 ,L是线圈电感,单位为亨利。
容抗公式:Xc=1/(2πfC)。Xc为感抗,单位为欧姆,ω是交流发电机运转的角速度,单位为弧度/秒,π是圆周率,f是频率,单位为赫兹,C是电容值,单位为法拉。
相关内容解释:
感抗、容抗公式的推导过程:
对电感,有u=L*di/dt,在交流电i=Isinwt作用下,有:
u=L*d(Isinwt)/dt=LIw(coswt)=IwLsin(wt+π/2)=Usin(wt+sita)。
显然U=IwL,即感抗为U/I=wL。
同时sita=π/2,即电压和电流存在π/2的相位差。
对电容,有i=C*du/dt,在交流电u=Usinwt作用下,有:
i=C*d(Usinwt)/dt=CUw(coswt)=UwCsin(wt+π/2)=Isin(wt+sita)。
显然I=UwC,即感抗为U/I=1/wC。
同时sita=π/2,即电压和电流存在π/2的相位差。
知道了交流电的频率f和电容C,就可以用上式把容抗计算出来。
感抗用XL表示,电感用L (H) 示,频率用f (Hz)表示,那么XL=2πfL感抗的单位是
知道了交流电的频率和线圈的电感L,就可以用上式把感抗计算出来。
已知容抗与感抗,则对应的电压与电流可以用欧姆定律算出,如果电容与电阻和电感一起使用,就要考虑相位关系了。
1、感抗在电路中的作用
由感抗产生的原因知:电感线圈对直流电流没有阻碍作用,即“通直流,阻交流” 。
由感抗的表达式XL= 2πfL知:自感系数大的电感线圈,对频率小的交变电流就会有明显的感抗,更不用说是高频交变电流了。我们把这种电感线圈叫低频扼流圈。只要是交流通过低频扼流圈都会有较大的感抗,而对直流没有阻碍作用。即低频扼流圈“通直流,阻交流” 。
2、容抗在电路中的作用
直流不能通过电容器是容易理解的,因为电容器的两个极板被绝缘介质隔开了。所以电容器“通交流,隔直流”。电容对交流电流有阻碍作用,由容抗的表达式Xc=1/(2πfC)知:电容小的电容器,对频率大的交变电流就会有明显的容抗,更不用说是低频交变电流了。
而电容大的电容器,对频率大的交变电流几乎没有容抗,但对低频交变电流有明显的容抗。所以电容大的电容器,“通高频,阻低频”。
扩展:
交流电也可以通过线圈但是线圈的电感对交流电有阻碍作用,这个阻碍叫作感抗。交流电越难以通过线圈,说明电感量越大,电感的阻碍作用就越大;交流电的频率高,也难以通过线圈,电感的阻碍作用也大。实验证明,,感抗和电感成正比和频率也成正比。如果感抗用XL表示,电感用L表示频率用f表示那么其计算公式为:XL= 2πfL。
简单来说,当线圈中有电流通过时就会在线圈中形成感应电磁场,而感应电磁场又会在线圈中产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。因此我们把这种电流与线圈之间的相互作用称其为电的感抗,也就是电路中的电感。电感的单位是亨利(H)"我们可利用电流与线圈的这种特殊性质来制成不同大小数值的电感器件,以组成不同功能的电路系统网络。