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对容抗定义是正是负的本质做解答

2023-02-19 18:42 作者:糖果屋的数码  | 我要投稿

1.电感

这里不列举公式,简单的说明就是由于

电感电压UL= 电感L乘以 电流关于时间求导的线性微分,所以在转化为 相量 时 ,代入电流的正弦函数值的求导再转化, U就等于JWLI,

这里的J是由于 求导 而产生的相位差(如sin 0°+90° =cos 0°),等于+90°。

在计算 感抗时, 只需要用到 有效值 ,所以相位角省略, U有效= WLI有效。

所以 感抗XL= U/I =WL=2pif L。


感抗的物理意义是:

1.反应了电感对于电流有限制能力。

2.感抗与所通过的电流的(角)频率成正比(理想元件如此,实际情况复杂)

3.由于感抗的存在,电流在相位上落后电压 90°。


2.电容

由于 电容电流IC = 电容C 乘以 电压关于时间求导的线性微分,

所以化为 相量为 I= JWC U , 有效值 I有效=WC U有效

所以 关于有效值 的 容抗Xc= 1/wc . (这里有两种定义,一种是带负号的,一种是不带的)


这里选自百度上我回答的问题的图片帮助理解:


对于容抗 定义带 + 还是带 - ,简单来说,就是用于方便 计算电容电感电阻 串联并联上的问题。本质上与其本身性质无关,也非是滞后而加负号,只是为了方便计算而定义。 无论用 Xc=-1/wc代入计算jXc ,还是用 Xc=1/wc 代入计算-jXc,二者其实是一致的,本质上转为相量时就只能为 -j/wc. 如果Xc=1/wc,那计算公式就会变成 -jXc,这与我们通常所用的串联并联公式 都为 + 矛盾了,此时就变为 jXL (R2-jXc)/jXL+R2-jXC) 。


同理可得,如果改为 Xc=-1/wc ,那计算公式就会变为jXc,这与 我们所用的串联并联公式 都为+ 不矛盾,此时就和图片吻合,jXL(R2+jXc/jXL+R2+jXC).所以为了避免混淆,建议就直接转为    -j/wc计算即可,不带入 Xc.


容抗的物理意义是:

1.反应了电容对于电压有限制能力。

2.容抗的绝对值与电容电流的(角)频率成反比。 (通交隔直的性质)

3.由于容抗的存在,电流在相位上超前电压 90°。


这里的定义十分的严谨,无论是对  感抗和所通过电流的(角)频率 的关系,

还是 容抗和电容电流的(角)频率关系,

我们知道 电感电压UL= 电感L乘以 电感所串联电路的电流关于时间求导的线性微分,

因为是微分的关系,所以电感的电压的(角)频率不会改变,是一致的。

那为啥不联系 感抗和 电感电压的(角)频率呢?

是因为通常电感电压是未知的,而所通过的电流是已知的。

由于 电容电流IC = 电容C 乘以 所并联的电压(源)电路关于时间求导的线性微分,

因为是微分的关系,所以电容的电流的(角)频率不会改变,那为啥不联系 容抗 和 所并联的电压(源)的(角)频率呢?

这个问题有待回答。




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