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電容器的容抗特性

發(fā)布時(shí)間:2011/9/28 10:04:43 訪問(wèn)次數(shù):7365

    1.電容器的電阻    AA4002
    電容器對(duì)直流電和交流電都有阻礙作用,但呈現(xiàn)出的電阻值不像電阻器那樣單純。
    電容器在直流電路中應(yīng)用時(shí),由于有隔直流作用,并不導(dǎo)通直流電流,所以呈現(xiàn)的電阻特別大,主要表現(xiàn)為介質(zhì)材料的絕緣電阻。反過(guò)來(lái)講,就因?yàn)殡娙萜鹘^緣電阻非常大,通常認(rèn)為不導(dǎo)通直流電,只能儲(chǔ)存直流電。
    電容器在交流電中應(yīng)用時(shí),輸入電壓的大小和方向是按“0→+→0→-…”的規(guī)律周期性變化,使電容器交替進(jìn)行充電、放電,形成電路的往返電流,完成信號(hào)導(dǎo)通。
    電容器導(dǎo)通交流電時(shí),介質(zhì)損耗和金屬損耗總是存在,有損耗就有電阻。這種電阻不是用電阻率能定義的,它類(lèi)似一個(gè)特殊的電阻器,既能導(dǎo)通電流,又要阻礙電流,是電容器表現(xiàn)出的一種特殊性質(zhì),常稱為“容抗”。容抗是電容器對(duì)交流電呈現(xiàn)的電阻,它與電容大小和交流電頻率有關(guān)。
    電容器的絕緣電阻遠(yuǎn)大于它的容抗,對(duì)傳導(dǎo)信號(hào)沒(méi)有實(shí)質(zhì)性影響,因此在討論電容器傳導(dǎo)信號(hào)時(shí)常將絕緣電阻忽略,只考慮電容器容抗。

    2.容抗和電容的關(guān)系
    電容器在交流電路中使用時(shí),電容越小,容抗就越大,輸出的交流電壓就越;相反,電容越大,容抗就越小,輸出的交流電壓就趑大。這一特性的原理,可由圖2-25所示進(jìn)行分析。
    比較圖2-25 (a)、(b)所示可看出,輸入電壓u、交流電頻率f、負(fù)載電阻R都相同,但Cl的電容比C2小,就使得C1的輸出電壓Ul比C2的輸出電壓U2低。
    因?yàn)镃l較小,輸入電壓u在給Cl充電時(shí),形成的充電電流就小,使R上產(chǎn)生的電壓Ul低。而C2較大,形成的充電電流大,R上產(chǎn)生的交流電壓U2就大些。這就是電容小時(shí)容抗大、電容大時(shí)容抗小的原理。
    另外,從圖2-25 (c)、(d)所示可看出,由于電容器存在容抗,不管Cl或C2的電容是多大,它們的輸出電壓總比輸入電壓小。這表明容抗會(huì)使電容器的輸出電壓減小,進(jìn)一步說(shuō)明電容器對(duì)交流電存在著電阻。

                                

    3.容抗和頻率的關(guān)系   A3S56D40ETP-G5PZ
    交流電中工作的電容器,如果交流電頻率降低,容抗將增大,輸出電壓就小。相反,交流電頻率升高,容抗就減小,輸出電壓就大。容抗與交流電頻率的關(guān)系,可結(jié)合圖2-26所示來(lái)分析。

           


 


    圖2-26 (a). (b)中,兩個(gè)電容器的電容相等,兩個(gè)負(fù)載電阻器的電阻值相等,輸入電壓相等。但交流電頻率f1比f(wàn)2低,就使輸出電壓Ul比U2低。
    由于輸入電壓頻率f1較低時(shí),周期較長(zhǎng),電容器充放電形成的電流小,在電阻器上產(chǎn)生的電壓U1就低。這表明電容器傳導(dǎo)低頻交流電時(shí)容抗較大。
    同理,輸入電壓頻率f2較高時(shí),周期較短,電容器充放電形成的電流大,在電阻器上產(chǎn)生的電壓U2就高一些。這又表明電容器在傳導(dǎo)高頻交流電時(shí)容抗較小。
    上述分析再次表明,容抗與電容大小和交流電頻率高低有關(guān),具體關(guān)系為  XC=1/2πfC
式中,XC表示電容器的容抗,單位為Ω;f表示交流電的頻率,單位為Hz;C表示電容器的電容,單位為F。
    所以這個(gè)關(guān)系式就可敘述為:電容器的容抗大小與電容成反比,與交流電頻率成反比。

 

 

 

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    1.電容器的電阻    AA4002
    電容器對(duì)直流電和交流電都有阻礙作用,但呈現(xiàn)出的電阻值不像電阻器那樣單純。
    電容器在直流電路中應(yīng)用時(shí),由于有隔直流作用,并不導(dǎo)通直流電流,所以呈現(xiàn)的電阻特別大,主要表現(xiàn)為介質(zhì)材料的絕緣電阻。反過(guò)來(lái)講,就因?yàn)殡娙萜鹘^緣電阻非常大,通常認(rèn)為不導(dǎo)通直流電,只能儲(chǔ)存直流電。
    電容器在交流電中應(yīng)用時(shí),輸入電壓的大小和方向是按“0→+→0→-…”的規(guī)律周期性變化,使電容器交替進(jìn)行充電、放電,形成電路的往返電流,完成信號(hào)導(dǎo)通。
    電容器導(dǎo)通交流電時(shí),介質(zhì)損耗和金屬損耗總是存在,有損耗就有電阻。這種電阻不是用電阻率能定義的,它類(lèi)似一個(gè)特殊的電阻器,既能導(dǎo)通電流,又要阻礙電流,是電容器表現(xiàn)出的一種特殊性質(zhì),常稱為“容抗”。容抗是電容器對(duì)交流電呈現(xiàn)的電阻,它與電容大小和交流電頻率有關(guān)。
    電容器的絕緣電阻遠(yuǎn)大于它的容抗,對(duì)傳導(dǎo)信號(hào)沒(méi)有實(shí)質(zhì)性影響,因此在討論電容器傳導(dǎo)信號(hào)時(shí)常將絕緣電阻忽略,只考慮電容器容抗。

    2.容抗和電容的關(guān)系
    電容器在交流電路中使用時(shí),電容越小,容抗就越大,輸出的交流電壓就越;相反,電容越大,容抗就越小,輸出的交流電壓就趑大。這一特性的原理,可由圖2-25所示進(jìn)行分析。
    比較圖2-25 (a)、(b)所示可看出,輸入電壓u、交流電頻率f、負(fù)載電阻R都相同,但Cl的電容比C2小,就使得C1的輸出電壓Ul比C2的輸出電壓U2低。
    因?yàn)镃l較小,輸入電壓u在給Cl充電時(shí),形成的充電電流就小,使R上產(chǎn)生的電壓Ul低。而C2較大,形成的充電電流大,R上產(chǎn)生的交流電壓U2就大些。這就是電容小時(shí)容抗大、電容大時(shí)容抗小的原理。
    另外,從圖2-25 (c)、(d)所示可看出,由于電容器存在容抗,不管Cl或C2的電容是多大,它們的輸出電壓總比輸入電壓小。這表明容抗會(huì)使電容器的輸出電壓減小,進(jìn)一步說(shuō)明電容器對(duì)交流電存在著電阻。

                                

    3.容抗和頻率的關(guān)系   A3S56D40ETP-G5PZ
    交流電中工作的電容器,如果交流電頻率降低,容抗將增大,輸出電壓就小。相反,交流電頻率升高,容抗就減小,輸出電壓就大。容抗與交流電頻率的關(guān)系,可結(jié)合圖2-26所示來(lái)分析。

           


 


    圖2-26 (a). (b)中,兩個(gè)電容器的電容相等,兩個(gè)負(fù)載電阻器的電阻值相等,輸入電壓相等。但交流電頻率f1比f(wàn)2低,就使輸出電壓Ul比U2低。
    由于輸入電壓頻率f1較低時(shí),周期較長(zhǎng),電容器充放電形成的電流小,在電阻器上產(chǎn)生的電壓U1就低。這表明電容器傳導(dǎo)低頻交流電時(shí)容抗較大。
    同理,輸入電壓頻率f2較高時(shí),周期較短,電容器充放電形成的電流大,在電阻器上產(chǎn)生的電壓U2就高一些。這又表明電容器在傳導(dǎo)高頻交流電時(shí)容抗較小。
    上述分析再次表明,容抗與電容大小和交流電頻率高低有關(guān),具體關(guān)系為  XC=1/2πfC
式中,XC表示電容器的容抗,單位為Ω;f表示交流電的頻率,單位為Hz;C表示電容器的電容,單位為F。
    所以這個(gè)關(guān)系式就可敘述為:電容器的容抗大小與電容成反比,與交流電頻率成反比。

 

 

 

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