容抗与感抗的关系是什么?

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容抗:Xc(Ω)=1/2πfC

感抗:XL(Ω)=2πfL

π:3.14

f:电源频率

C:电容量(F)

L:电感量(H)

扩展资料:

容抗用XC表示,电容用C(F)表示,频率用f(Hz)表示,那么Xc=1/2πfc 容抗的单位是欧。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)表示,频率用f(Hz)表示,那么XL=2πfL感抗的单位是欧。知道了交流电的频率f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。

电容器的电容越大,表明电容器储存电荷的能力越大,在电压一定的条件下,单位时间内电路中充、放电移动的电荷量越大,电流越大,所以电容对交变电流的阻碍作用越小,即容抗越小。

在交变电流的电压一定时,交变电流的频率越高,电路中充、放电越频繁,单位时间内电荷移动速率越大,电流越大,电容对交变电流的阻碍作用越小,即容抗越小。表达式:Xc=1/(2πfC)

①在纯电容电路中,接通电源时,电源的电压使导线中自由电荷向某一方向作定向运动,由于电容器两极板上在此过程中电荷积累而产生电势差,因而反抗电荷的继续运动,这样就形成容抗。

②对于带同样电量的电容器来说,电容越大,两板的电势差越小,所以容抗和电容成反比。交流电频率越高,充、放电进行得越快,容抗就越小。所、以容抗和频率也成反比。即Xc=1/ωC。

③在理想条件下,当ω=0,因为Xc=1/ωC,则Xc趋向无穷大,这说明直流电将无法通过电容,所以电容器的作用是“通交,隔直”。在交流电路中,常应用容抗的频率特性来“通高频交流,阻低频交流”。

④在纯电容的电路中,电容器极板上的电量和电压的关系式是q=CU。同时在△t时间内电容器极板上电荷变化为△q所以电路中电流为I=△q/△t,在电容电路中电容的基本规律是I=C·△u/△t。由于正弦交流电在一周期内的电压作周期变化,所以电压的变化率(△u/△t)是在改变的。

由此得出,当电压为零时,其电压变化率(△u/△t)为最大,电路中电流也最大。反之,当电压为最大值时,其电压变化率(△u/△t)为零,电流也为零。所以电路中电流的相位超前于电容两端电压的π/2。如图所示。

⑤在纯电容电路中的电容不消耗电能。因为在充电过程中,电容器极板间建立了电场将电源的电能转换成电场能,在放电过程中,电场逐渐消失,储藏的电场能又转换为电能返回给电源。所以纯电容电路的有功功率为零,对外不作功,而无功功率的最大值QL=(I^2)Xc。

缠绕小电压变压器,感抗的计算公式推导如下:

2πfL=R初级负载 (1)

其中R初级负载包括变压器初级线圈的阻抗和感抗。因为我只要缠绕10匝左右,所以阻抗可以看做近似为0;所以R初级负载主要是由感抗引起的。知道R初级负载和f(频率已知为500KHz)的大小,那么:

L= R初级负载/(2πf) (2)

那么怎么得到R初级负载的值呢?这个值是由静态电流和初级电压推导出来的:

R初级负载= V初级/ I静态 (3)

初级电压是已知的,而静态电流(次级开路时的初级线圈中存在的电流)的经验值是:

I静态=5%*I初级满负载 (4)

I初级满负载* V初级= I次级满负载* V次级 (5)

因为初、次级电压比为已知量,那么只要知道I次级满负载的值就可以知道I初级满负载的值。我要做的变压器初、次级电压比是1:1.2,I次级满负载是200毫安。那么I初级满负载=240毫安,把这个值带入(4)式,可以求出I静态大约是10毫安。

V初级是已知量,在这里我的变压器初级电压是V初级=5V。把V初级=5V,I静态=10毫安代入(3)式,得出R初级负载=500欧姆。把R初级负载=500欧姆,代入(2)式,可以求出:

L=500/(2πf)=500/(2π*500000)=159(微亨)

参考资料:百度百科-容抗 百度百科-感抗

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