電阻、電容和電感的實際等效模型(一)
在高頻信號下,很多器件失去了原有的特性,如我們經常聽到的“高頻時電阻不再是電阻,電容不再是電容”,這是咋回事呢?那就看今天的文章吧!
容抗的概念
電容有兩個重要特性,一個是隔直通交,另一個是電容電壓不能突變,先來看一下百度百科對容抗的解釋。
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簡單說,雖然交流電能通過電容,但是不同頻率的交流電和不同容值的電容,通過時的阻礙是不一樣的,把這種阻礙稱之為容抗。
容抗與電容和頻率的大小成反比,也就是說,在相同頻率下,電容越大,容抗越小;在相同電容下,頻率越高,容抗越小。
如何理解容抗與電容大小和頻率成反比呢?
以RC一階低通濾波器舉例。
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Vin通過R1電阻對電容C1進行充電,Vin的電勢加在電容C的兩個金屬極板上,正負電荷在電勢差作用下分別向電容的兩個極板聚集而形成電場,這稱「充電」過程。
若將Vin拿掉,在Vout上加一個負載R2(青色部分),電容兩端的電荷會在電勢差下向負載流走,這稱為「放電」過程。(流過電容的電流并不是真正穿過了極板的絕緣介質,指的是外部的電流)
衡量電容充電的電荷數為Q,Q=CV,其中C是常量,所以電荷數和電壓呈正比。
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從公式可以看出:電容上的電流和電壓的變化量成正比,或者說電容上電壓的變化量和電流是成正比的。
即在電壓一定時,電容越大,單位時間內電路中充、放電移動的電荷量越大,電流越大,所以電容對交變電流的阻礙作用越小,即容抗越小。
在交變電流的電壓一定時,交變電流的頻率越高,電路中充、放電越頻繁,單位時間內電荷移動速率越大,電流越大,電容對交變電流的阻礙作用越小,即容抗越小。
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如下是百度百度對感抗的解釋,電感的特性是隔交通直,與電容是相反的;所以說容抗和感抗的性質和效果幾乎正好相反,而電阻則處在這兩個級端中間。
感抗與電感的大小和頻率成正比,也就是說,在相同頻率下,電感越大,感抗越大;在相同電感下,頻率越大,感抗越大。
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感抗和容抗又被稱為電抗,電路的總的阻抗Z由電阻R和電抗X組成。