电容器的容抗特性
发布时间:2011/9/28 10:04:43 访问次数:7342
1.电容器的电阻 AA4002
电容器对直流电和交流电都有阻碍作用,但呈现出的电阻值不像电阻器那样单纯。
电容器在直流电路中应用时,由于有隔直流作用,并不导通直流电流,所以呈现的电阻特别大,主要表现为介质材料的绝缘电阻。反过来讲,就因为电容器绝缘电阻非常大,通常认为不导通直流电,只能储存直流电。
电容器在交流电中应用时,输入电压的大小和方向是按“0→+→0→-…”的规律周期性变化,使电容器交替进行充电、放电,形成电路的往返电流,完成信号导通。
电容器导通交流电时,介质损耗和金属损耗总是存在,有损耗就有电阻。这种电阻不是用电阻率能定义的,它类似一个特殊的电阻器,既能导通电流,又要阻碍电流,是电容器表现出的一种特殊性质,常称为“容抗”。容抗是电容器对交流电呈现的电阻,它与电容大小和交流电频率有关。
电容器的绝缘电阻远大于它的容抗,对传导信号没有实质性影响,因此在讨论电容器传导信号时常将绝缘电阻忽略,只考虑电容器容抗。
2.容抗和电容的关系
电容器在交流电路中使用时,电容越小,容抗就越大,输出的交流电压就越小;相反,电容越大,容抗就越小,输出的交流电压就趑大。这一特性的原理,可由图2-25所示进行分析。
比较图2-25 (a)、(b)所示可看出,输入电压u、交流电频率f、负载电阻R都相同,但Cl的电容比C2小,就使得C1的输出电压Ul比C2的输出电压U2低。
因为Cl较小,输入电压u在给Cl充电时,形成的充电电流就小,使R上产生的电压Ul低。而C2较大,形成的充电电流大,R上产生的交流电压U2就大些。这就是电容小时容抗大、电容大时容抗小的原理。
另外,从图2-25 (c)、(d)所示可看出,由于电容器存在容抗,不管Cl或C2的电容是多大,它们的输出电压总比输入电压小。这表明容抗会使电容器的输出电压减小,进一步说明电容器对交流电存在着电阻。
3.容抗和频率的关系 A3S56D40ETP-G5PZ
交流电中工作的电容器,如果交流电频率降低,容抗将增大,输出电压就小。相反,交流电频率升高,容抗就减小,输出电压就大。容抗与交流电频率的关系,可结合图2-26所示来分析。
图2-26 (a). (b)中,两个电容器的电容相等,两个负载电阻器的电阻值相等,输入电压相等。但交流电频率f1比f2低,就使输出电压Ul比U2低。
由于输入电压频率f1较低时,周期较长,电容器充放电形成的电流小,在电阻器上产生的电压U1就低。这表明电容器传导低频交流电时容抗较大。
同理,输入电压频率f2较高时,周期较短,电容器充放电形成的电流大,在电阻器上产生的电压U2就高一些。这又表明电容器在传导高频交流电时容抗较小。
上述分析再次表明,容抗与电容大小和交流电频率高低有关,具体关系为 XC=1/2πfC
式中,XC表示电容器的容抗,单位为Ω;f表示交流电的频率,单位为Hz;C表示电容器的电容,单位为F。
所以这个关系式就可叙述为:电容器的容抗大小与电容成反比,与交流电频率成反比。
1.电容器的电阻 AA4002
电容器对直流电和交流电都有阻碍作用,但呈现出的电阻值不像电阻器那样单纯。
电容器在直流电路中应用时,由于有隔直流作用,并不导通直流电流,所以呈现的电阻特别大,主要表现为介质材料的绝缘电阻。反过来讲,就因为电容器绝缘电阻非常大,通常认为不导通直流电,只能储存直流电。
电容器在交流电中应用时,输入电压的大小和方向是按“0→+→0→-…”的规律周期性变化,使电容器交替进行充电、放电,形成电路的往返电流,完成信号导通。
电容器导通交流电时,介质损耗和金属损耗总是存在,有损耗就有电阻。这种电阻不是用电阻率能定义的,它类似一个特殊的电阻器,既能导通电流,又要阻碍电流,是电容器表现出的一种特殊性质,常称为“容抗”。容抗是电容器对交流电呈现的电阻,它与电容大小和交流电频率有关。
电容器的绝缘电阻远大于它的容抗,对传导信号没有实质性影响,因此在讨论电容器传导信号时常将绝缘电阻忽略,只考虑电容器容抗。
2.容抗和电容的关系
电容器在交流电路中使用时,电容越小,容抗就越大,输出的交流电压就越小;相反,电容越大,容抗就越小,输出的交流电压就趑大。这一特性的原理,可由图2-25所示进行分析。
比较图2-25 (a)、(b)所示可看出,输入电压u、交流电频率f、负载电阻R都相同,但Cl的电容比C2小,就使得C1的输出电压Ul比C2的输出电压U2低。
因为Cl较小,输入电压u在给Cl充电时,形成的充电电流就小,使R上产生的电压Ul低。而C2较大,形成的充电电流大,R上产生的交流电压U2就大些。这就是电容小时容抗大、电容大时容抗小的原理。
另外,从图2-25 (c)、(d)所示可看出,由于电容器存在容抗,不管Cl或C2的电容是多大,它们的输出电压总比输入电压小。这表明容抗会使电容器的输出电压减小,进一步说明电容器对交流电存在着电阻。
3.容抗和频率的关系 A3S56D40ETP-G5PZ
交流电中工作的电容器,如果交流电频率降低,容抗将增大,输出电压就小。相反,交流电频率升高,容抗就减小,输出电压就大。容抗与交流电频率的关系,可结合图2-26所示来分析。
图2-26 (a). (b)中,两个电容器的电容相等,两个负载电阻器的电阻值相等,输入电压相等。但交流电频率f1比f2低,就使输出电压Ul比U2低。
由于输入电压频率f1较低时,周期较长,电容器充放电形成的电流小,在电阻器上产生的电压U1就低。这表明电容器传导低频交流电时容抗较大。
同理,输入电压频率f2较高时,周期较短,电容器充放电形成的电流大,在电阻器上产生的电压U2就高一些。这又表明电容器在传导高频交流电时容抗较小。
上述分析再次表明,容抗与电容大小和交流电频率高低有关,具体关系为 XC=1/2πfC
式中,XC表示电容器的容抗,单位为Ω;f表示交流电的频率,单位为Hz;C表示电容器的电容,单位为F。
所以这个关系式就可叙述为:电容器的容抗大小与电容成反比,与交流电频率成反比。
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