中文名稱:容抗 英文名稱:capacitive reactance 定義:在正弦電流電路中,電容和角頻率的乘積的倒數(帶負號)。 應用學科:電力(一級學科);通論(二級學科) 容抗概念
交流電是能夠透過電容的,但是將電容器接入交流電路中時,由於電容器的不斷充電、放電,所以電容器極板上所帶電荷對定向移動的電荷具有阻礙作用,物理學上把這種阻礙作用稱為容抗,用字母Xc表示。所以電容對交流電仍然有阻礙作用。電容對交流電的阻礙作用叫做容抗。電容量大,交流電容易透過電容,說明電容量大,電容的阻礙作用小;交流電的頻率高,交流電也容易透過電容,說明頻率高,電容的阻礙作用也小。
編輯本段公式
實驗證明,容抗和電容成反比,和頻率也成反比。如果容抗用Xc表示,電容用C表示,頻率用f表示,那麼 Xc=1/(2πfC) Xc = 1/(ω×C)= 1/(2×π×f×C) Xc--------電容容抗值;歐姆 ω---------角頻率(角速度) π---------3.14 f---------頻率,中國國家電網對工頻是50HZ C---------電容值 法拉 知道了交流電的頻率f和電容C,就可以用上式把容抗計算出來。
編輯本段說明
①在純電容電路中,接通電源時,電源的電壓使導線中自由電荷向某一方向作定向運動,由於電容器兩極板上在此過程中電荷積累而產生電勢差,因而反抗電荷的繼續運動,這樣就形成容抗。 ②對於帶同樣電量的電容器來說,電容越大,兩板的電勢差越小,所以容抗和電容成反比。交流電頻率越高,充、放電進行得越快,容抗就越小。所、以容抗和頻率也成反比。即Xc=1/ωC。 ③在理想條件下,當ω=0,因為Xc=1/ωC,則Xc趨向無窮大,這說明直流電將無法透過電容,所以電容器的作用是“通交,隔直”。在交流電路中,常應用容抗的頻率特性來“通高頻交流,阻低頻交流”。 ④在純電容的電路中,電容器極板上的電量和電壓的關係式是q=CU。同時在△t時間內電容器極板上電荷變化為△q所以電路中電流為I=△q/△t,在電容電路中電容的基本規律是I=C·△u/△t。由於正弦交流電在一週期內的電壓作週期變化,所以電壓的變化率(△u/△t)是在改變的。由此得出,當電壓為零時,其電壓變化率(△q/△t)為最大,電路中電流也最大。反之,當電壓為最大值時,其電壓變化率(△u/△t)為零,電流也為零。所以電路中電流的相位超前於電容兩端電壓的π/2。如圖所示。 ⑤在純電容電路中的電容不消耗電能。因為在充電過程中,電容器極板間建立了電場將電源的電能轉換成電場能,在放電過程中,電場逐漸消失,儲藏的電場能又轉換為電能返回給電源。所以純電容電路的有功功率為零,對外不作功,而無功功率的最大值QL=(I^2)Xc。
中文名稱:容抗 英文名稱:capacitive reactance 定義:在正弦電流電路中,電容和角頻率的乘積的倒數(帶負號)。 應用學科:電力(一級學科);通論(二級學科) 容抗概念
交流電是能夠透過電容的,但是將電容器接入交流電路中時,由於電容器的不斷充電、放電,所以電容器極板上所帶電荷對定向移動的電荷具有阻礙作用,物理學上把這種阻礙作用稱為容抗,用字母Xc表示。所以電容對交流電仍然有阻礙作用。電容對交流電的阻礙作用叫做容抗。電容量大,交流電容易透過電容,說明電容量大,電容的阻礙作用小;交流電的頻率高,交流電也容易透過電容,說明頻率高,電容的阻礙作用也小。
編輯本段公式
實驗證明,容抗和電容成反比,和頻率也成反比。如果容抗用Xc表示,電容用C表示,頻率用f表示,那麼 Xc=1/(2πfC) Xc = 1/(ω×C)= 1/(2×π×f×C) Xc--------電容容抗值;歐姆 ω---------角頻率(角速度) π---------3.14 f---------頻率,中國國家電網對工頻是50HZ C---------電容值 法拉 知道了交流電的頻率f和電容C,就可以用上式把容抗計算出來。
編輯本段說明
①在純電容電路中,接通電源時,電源的電壓使導線中自由電荷向某一方向作定向運動,由於電容器兩極板上在此過程中電荷積累而產生電勢差,因而反抗電荷的繼續運動,這樣就形成容抗。 ②對於帶同樣電量的電容器來說,電容越大,兩板的電勢差越小,所以容抗和電容成反比。交流電頻率越高,充、放電進行得越快,容抗就越小。所、以容抗和頻率也成反比。即Xc=1/ωC。 ③在理想條件下,當ω=0,因為Xc=1/ωC,則Xc趨向無窮大,這說明直流電將無法透過電容,所以電容器的作用是“通交,隔直”。在交流電路中,常應用容抗的頻率特性來“通高頻交流,阻低頻交流”。 ④在純電容的電路中,電容器極板上的電量和電壓的關係式是q=CU。同時在△t時間內電容器極板上電荷變化為△q所以電路中電流為I=△q/△t,在電容電路中電容的基本規律是I=C·△u/△t。由於正弦交流電在一週期內的電壓作週期變化,所以電壓的變化率(△u/△t)是在改變的。由此得出,當電壓為零時,其電壓變化率(△q/△t)為最大,電路中電流也最大。反之,當電壓為最大值時,其電壓變化率(△u/△t)為零,電流也為零。所以電路中電流的相位超前於電容兩端電壓的π/2。如圖所示。 ⑤在純電容電路中的電容不消耗電能。因為在充電過程中,電容器極板間建立了電場將電源的電能轉換成電場能,在放電過程中,電場逐漸消失,儲藏的電場能又轉換為電能返回給電源。所以純電容電路的有功功率為零,對外不作功,而無功功率的最大值QL=(I^2)Xc。