电子学/阻抗

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定义

阻抗，${\tilde {Z}}$，是在频域中描述电压和电流之间关系的物理量。（波浪号表示一个相量。也可以使用横线或箭头。）

${\tilde {Z}}={\frac {\tilde {V}}{\tilde {I}}}={\frac {V\angle \phi _{V}}{I\angle \phi _{I}}}={\frac {V}{I}}\angle {\phi _{V}-\phi _{I}}$.

以矩形形式表示为：

${\tilde {Z}}=R+jX$

其中R是电阻，X是电抗。阻抗通常是频率的函数，即

${\tilde {Z}}(\omega )=R(\omega )+jX(\omega )$

注意：ω = 2 π f

其中f是频率，单位为每秒循环次数（f通常为50或60赫兹，具体取决于相关国家。飞机系统通常使用400赫兹）。

电抗

电抗（符号$X$）是能够存储能量的电路元件（即电容器或电感器）对电流流动的阻力，以欧姆为单位测量。

具有电感$L$（单位为亨利）的电感器，通过其流动的角频率为$w$的交流电的电抗由以下公式给出：

$X_{L}=\omega L$

具有电容$C$（单位为法拉）的电容器的电抗类似地给出：

$X_{C}=1/(\omega C)$

这两个关于感抗和容抗的公式形成了有趣的对比。注意，对于感抗，随着交流电频率的增加，电抗也会增加。因此，更高的频率导致更低的电流。容抗则相反：交流电频率越高，电容器呈现的电抗越小。

类似地，具有更大电感的电感器将呈现更大的电抗，而具有更大电容的电容器将呈现更小的电抗。

电阻器

电阻器没有电抗，因为它们不存储能量，所以它们的阻抗仅仅是

${\tilde {Z}}=R$.

电容器

电容器没有电阻，但有电抗。它存储在电路的功率中，或者也可以存储在由交流电流驱动的电机中。它们的阻抗是

${\tilde {Z}}={\frac {1}{j{\omega }C}}$

其中 C 是以法拉为单位的电容。1 微法拉在 50 赫兹时的电抗为 -3183 欧姆，在 60 赫兹时为 -2653 欧姆。更基本地说，存储能量相当于电池，电源处于活动状态并保持这种状态，没有任何功率损失，这就是将电流反转以保持该电流的过程被称为方法。

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电感器

与电容器一样，电感器没有电阻，但有电抗。它们的阻抗是

${\tilde {Z}}=j{\omega }L$

其中 L 是以亨利为单位的电感。1 亨利在 50 赫兹时的电抗为 314 欧姆，在 60 赫兹时为 377 欧姆。

使用阻抗进行电路分析

频域分析与直流分析完全相同，但所有电流和电压现在都是相量（因此具有角度）。阻抗与电阻完全相同，但也是相量（根据表示方法具有虚部/角度）。

（如果电路包含具有不同频率的源，则必须应用叠加原理。）

请注意，此分析仅适用于电路的稳态响应。对于具有瞬态特性的电路，必须在拉普拉斯域中分析电路，也称为 s 域分析。