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    技術(shù)專(zhuān)題

    將電容轉換為阻抗以及兩者之間的關(guān)系


    電子設備領(lǐng)域包含各種參數,可衡量,幫助和影響每個(gè)電子設備的功能以及性能。這些參數影響初始和最終設計決策。

    諸如電容和阻抗之類(lèi)的參數必須保持在可接受的設計范圍內,否則即使最精確的設計也無(wú)法提供所需的功能結果。此外,在某些情況下,需要將一個(gè)參數轉換為另一個(gè)參數。像電容到阻抗這樣的一種轉換是詳細交流電路分析的要求。

    電容器與電容

    當然,與電容相關(guān)的組件是電容器,系統存儲電荷的能力稱(chēng)為電容。在物理學(xué)中,它是系統中電荷變化與其電勢變化的比率。無(wú)論哪種情況,電容的標準單位都是法拉。

    這些無(wú)源電子組件以靜電場(chǎng)的形式存儲能量。最純凈的形式是,電容器包含兩個(gè)導電板,這些導電板由稱(chēng)為電介質(zhì)的絕緣材料隔開(kāi)。電容器的電容與板的表面積成正比,與板之間的距離成反比。但是,凈電容還取決于分隔板的物質(zhì)的介電常數。

    在轉換電容器的阻抗時(shí),我們使用公式Z = -jX。請記住,電抗是一個(gè)更明確的參數,它定義了電容器在特定頻率下將具有多少電阻。如前所述,了解阻抗對于詳細的交流電路分析是必要的。

    電感和阻抗

    了解交流電路中的阻抗

    阻抗是電抗和歐姆電阻共同作用下電路或組件對AC的有效電阻。換句話(huà)說(shuō),阻抗是交流電路中電阻原理的延伸。我們還將阻抗定義為施加電壓時(shí)對能量流的任何阻礙或電流的反作用的量度。

    更為技術(shù)上的定義是電路對單一頻率的交流電的總阻力??傊?,它是電抗和電阻的組合,我們以歐姆為單位進(jìn)行測量,并用符號Z表示。

    電抗(X)表示組件對交流的電阻,而阻抗(Z)表示組件對交流和直流的電阻。我們通過(guò)使用以下公式將其顯示為復數:Z = R + jX。理想情況下,電阻器的阻抗等于其電阻。在這種情況下,阻抗的實(shí)部或實(shí)部為電阻,虛部為零或零。

    將電容轉換為阻抗

    有電容性電抗計算器,只要您具有電容器的電容值(C)和通過(guò)電容器的信號頻率(f),就可以確定電容器的阻抗。您可以以法拉,皮法拉,微法拉或納法拉來(lái)輸入電容,以GHz,MHz,kHzHz為單位輸入頻率。例如,在100赫茲的頻率下2法拉的電容將產(chǎn)生0.0008歐姆的阻抗。

    以下是計算上述值所需的公式:

    現在,我們了解理想電阻的參數,即其阻抗等于其電阻。但是,盡管這兩個(gè)參數并不相同,但是理想電容器的阻抗等于其電抗的大小。我們將電抗表示為以歐姆為單位的普通數,電容器的阻抗是電抗乘以-j所得的值。這與以下公式相關(guān):Z = -jX。在這種情況下,-j項表示純電容電路中電流和電壓之間發(fā)生的90度相移。

    使用轉換方程式

    使用上面的公式(XC = 1 /ωC= 1 /2π?C),您可以獲得電容器的電抗,并將其轉換為電容器的阻抗,可以使用公式Z = -jX。請記住,電抗是一個(gè)更明顯的參數值,它可以確定電容器在特定頻率下的電阻值。

    從上面的方程式可以明顯看出,電容器的電抗與電容和頻率均成反比。因此,較高的電容和較高的頻率將轉換為較低的電抗。頻率和電抗之間的這種反比關(guān)系有利于使用電容器來(lái)阻止信號的低頻分量,同時(shí)允許高頻分量通過(guò)。

    交流電路中的電容很容易辨別,但是阻抗是全面交流電路分析的要求。從邏輯上講,這意味著(zhù)更深入地了解這兩個(gè)參數如何交互的重要性。

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