一叶飘零
发表于 2006-12-15 16:00:00
马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转社区。
您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?快速注册
x
容抗$ M: a% Y% `/ u4 G
【概念】4 g+ x) h6 n4 J. y' o
交流电是能够通过电容的,但是将电容器接入交流电路中时,由于电容器的不断充电、放电,所以电容器极板上所带电荷对定向移动的电荷具有阻碍作用,物理学上把这种阻碍作用称为容抗,用字母Xc表示。所以电容对交流电仍然有阻碍作用。电容对交流电的阻碍作用叫做容抗。电容量大,交流电容易通过电容,说明电容量大,电容的阻碍作用小;交流电的频率高,交流电也容易通过电容,说明频率高,电容的阻碍作用也小。实验证明,容抗和电容成反比,和频率也成反比。如果容抗用Xc表示,电容用C表示,频率用f表示,那么2 u$ E1 a, R+ I) K9 g" V- w
Xc=1/(2πfC)
- J7 A! _1 H9 p0 N. {1 f 容抗的单位是欧姆。知道了交流电的频率f和电容C,就可以用上式把容抗计算出来。
: A; X" V9 W" l/ T【说明】
I7 T, D& w4 E; T/ s$ G ①在纯电容电路中,接通电源时,电源的电压使导线中自由电荷向某一方向作定向运动,由于电容器两极板上在此过程中电荷积累而产生电势差,因而反抗电荷的继续运动,这样就形成容抗。0 M5 N7 B/ W1 j3 N2 K9 `
②对于带同样电量的电容器来说,电容越大,两板的电势差越小,所以容抗和电容成反比。交流电频率越高,充、放电进行得越快,容抗就越小。所、以容抗和频率也成反比。即Xc=1/ωC。+ t9 V, n/ F3 O o
③在理想条件下,当ω=0,因为Xc=1/ωC,则Xc趋向无穷大,这说明直流电将无法通过电容,所以电容器的作用是“通交,隔直”。在交流电路中,常应用容抗的频率特性来“通高频交流,阻低频直流”。
3 d5 T1 [ M2 l) ^ ④ 在纯电容的电路中,电容器极板上的电量和电压的关系式是q=CU。同时在△t时间内电容器极板上电荷变化为△q所以电路中电流为I=△q/△t,在电容电路中电容的基本规律是I=C·△u/△t。由于正弦交流电在一周期内的电压作周期变化,所以电压的变化率(△q/△t)是在改变的。由此得出,当电压为零时,其电压变化率(△q/△t)为最大,电路中电流也最大。反之,当电压为最大值时,其电压变化率(△q/△t)为零,电流也为零。所以电路中电流的相位超前于电容两端电压的π/2。如图所示。" ^. s B5 s1 r6 ]* {
⑤在纯电容电路中的电容不消耗电能。因为在充电过程中,电容器极板间建立了电场将电源的电能转换成电场能,在放电过程中,电场逐渐消失,储藏的电场能又转换为电能返回给电源。所以纯电容电路的有功功率为零,对外不作功,而无功功率的最大值QL=(I^2)Xc。 |
|
|
|
|