阻抗知识讲解
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阻抗概念阻抗[编辑]维基百科,自由的百科全书/wiki/%E9%98%BB%E6%8A%97 - mw-navigation/wiki/%E9%98%BB%E6%8A%97 - p-search相量图能够展示复阻抗。
阻抗(electrical impedance)是电路中电阻、电感、电容对交流电的阻碍作用的统称。
阻抗衡量流动于电路的交流电所遇到的阻碍。
阻抗将电阻的概念加以延伸至交流电路领域,不仅描述电压与电流的相对振幅,也描述其相对相位。
当通过电路的电流是直流电时,电阻与阻抗相等,电阻可以视为相位为零的阻抗。
阻抗通常以符号标记。
阻抗是复数,可以以相量或来表示;其中,是阻抗的大小,是阻抗的相位。
这种表式法称为“相量表示法”。
具体而言,阻抗定义为电压与电流的频域比率[1]。
阻抗的大小是电压振幅与电流振幅的绝对值比率,阻抗的相位是电压与电流的相位差。
采用国际单位制,阻抗的单位是欧姆(Ω),与电阻的单位相同。
阻抗的倒数是导纳,即电流与电压的频域比率。
导纳的单位是西门子 (单位)(旧单位是姆欧)。
英文术语“impedance”是由物理学者奥利弗·赫维赛德于1886年发表论文《电工》给出[2][3]。
于1893年,电机工程师亚瑟·肯乃利(Arthur Kennelly)最先以复数表示阻抗[4]。
复阻抗[编辑]阻抗是复数,可以与术语“复阻抗”替换使用。
阻抗通常以相量来表示,这种表示法称为“相量表示法”。
相量有三种等价形式:1. 直角形式:、2. 极形式:、3. 指数形式:;其中,电阻是阻抗的实部,电抗是阻抗的虚部,是阻抗的大小,是虚数单位,是阻抗的相位。
从直角形式转换到指数形式可以使用方程、。
从指数形式转换到直角形式可以使用方程、。
极形式适用于实际工程标示,而直角形式比较适用于几个阻抗相加或相减的案例,指数形式则比较适用于几个阻抗相乘或相除的案例。
在作电路分析时,例如在计算两个阻抗并联的总阻抗时,可能会需要作几次形式转换。
阻抗测试必须知道的27个基本常识1. 什么是阻抗测试?- 阻抗测试是一种测量电路中阻抗的方法,用于确定电路中电阻、电感和电容等参数的数值。
2. 阻抗测试的重要性- 阻抗测试可以帮助我们了解电路性能、诊断故障和优化设计,是电路测试中的关键步骤。
3. 阻抗测试的常见应用- 阻抗测试在电子设备、通信系统、电力系统和医疗设备等领域中被广泛应用。
4. 阻抗测试的基本原理- 阻抗测试通过施加一个交流信号并测量响应信号来确定电路的阻抗参数。
5. 阻抗测试的交流信号- 阻抗测试常用的交流信号包括正弦波、方波和脉冲等。
6. 阻抗测试的测量设备- 阻抗测试常用的测量设备有信号发生器、示波器和阻抗分析仪等。
7. 阻抗测试的测量方法- 阻抗测试可以采用两线法、四线法和八线法等不同的测量方法。
8. 阻抗测试中的频率范围- 阻抗测试可以在不同的频率范围内进行,常见的范围包括低频、中频和高频等。
9. 阻抗测试的测量参数- 阻抗测试中常用的测量参数有电阻、电感、电容、复阻抗、相位和衰减等。
10. 阻抗测试的测量误差- 阻抗测试中可能存在的误差包括测量仪器的误差和电路自身的误差。
11. 阻抗测试的校准方法- 阻抗测试可以通过校准来减小测量误差,常见的校准方法包括零点校准和参考校准等。
12. 阻抗测试的数据分析- 阻抗测试得到的数据可以通过数据分析来提取有用信息和评估电路性能。
13. 阻抗测试的故障诊断- 阻抗测试可以帮助我们检测和诊断电路中的故障,如短路、断路和接地等。
14. 阻抗测试的优化设计- 阻抗测试可以帮助我们优化电路设计,提高电路性能和可靠性。
15. 阻抗测试的自动化- 阻抗测试可以通过自动化测试系统来实现高效、准确和重复的测试操作。
16. 阻抗测试的兼容性- 阻抗测试可以与其他测试方法和技术相结合,实现全面的电路测试。
17. 阻抗测试的标准和规范- 阻抗测试有一些标准和规范可供参考,如ISO和IEC等国际标准。
18. 阻抗测试的挑战- 阻抗测试可能面临的挑战包括复杂的电路配置、测量噪声和信号干扰等。
英文名称:impedance阻抗定义在具有电阻、电感和电容的电路里,对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。
阻抗常用Z表示.,是一个复数,实部称为电阻,虚部称为电抗,其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗,电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。
电阻, 电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用称为阻抗。
阻抗的单位是欧。
在直流电中,物体对电流阻碍的作用叫做电阻,世界上所有的物质都有电阻,只是电阻值的大小差异而已。
电阻很小的物质称作良导体,如金属等;电阻极大的物质称作绝缘体,如木头和塑料等。
还有一种介于两者之间的导体叫做半导体,而超导体则是一种电阻值等于零的物质。
但是在交流电的领域中则除了电阻会阻碍电流以外,电容及电感也会阻碍电流的流动,这种作用就称之为电抗,意即抵抗电流的作用。
电容及电感的电抗分别称作电容抗及电感抗,简称容抗及感抗。
它们的计量单位与电阻一样是欧姆,而其值的大小则和交流电的频率有关系,频率愈高则容抗愈小感抗愈大,频率愈低则容抗愈大而感抗愈小。
此外电容抗和电感抗还有相位角度的问题,具有向量上的关系式,因此才会说:阻抗是电阻与电抗在向量上的和。
对于一个具体电路,阻抗不是不变的,而是随着频率变化而变化。
在电阻、电感和电容串联电路中,电路的阻抗一般来说比电阻大。
也就是阻抗减小到最小值。
在电感和电容并联电路中,谐振的时候阻抗增加到最大值,这和串联电路相反。
在音响器材中,扩音机与喇叭的阻抗多设计为8欧姆,因为在这个阻抗值下,机器有最佳的工作状态。
其实喇叭的阻抗是随着频率高低的不同而变动的,喇叭规格中所标示的通常是一个大略的帄均值,现在市面上的产品大都是四欧姆、六欧姆或八欧姆。
[编辑本段]耳机阻抗耳机的阻抗是其交流阻抗的简称,单位为欧姆(Ω)。
一般来说,阻抗越小,耳机就越容易出声、越容易驱动。
耳机的阻抗是随其所重放的音频信号的频率而改变的,一般耳机阻抗在低频最大,因此对低频的衰减要小于高频的;对大多数耳机而言,增大输出阻抗会使声音更暗更混(此时功放对耳机驱动单元的控制也会变弱),但某些耳机却需要在高阻抗下才更好听。
感抗(jωL)容抗(1/jωC)电阻R
在交流电路分析中,电抗X是复数阻抗的虚数部分,用于表示电感及电容对电流的阻碍作用。
阻抗即电阻与电抗的总合,用数学形式表示为:Z = R + jX
Z 即阻抗,单位为欧姆Ω
R 为电阻,单位为欧姆Ω
X 为电抗,单位为欧姆Ω
导纳是电导和电纳的统称,在电力电子学中导纳定义为阻抗的倒数,符号Y,单位是西门子,简称西(S)。
和阻抗一样,导纳也是一个复数,由实数部分(电导G)和虚数部分(电纳B)组成:Y = G + jB.
对于纯电阻线路,电导数值上等于电阻的倒数: G = 1/R,其中G为物体电导,导体的电阻越小,电导就越大。
在交流电路中电导定义为导纳的实部(注意:不是电阻的倒数):Y = G + jB。
电导会随着温度的变化而有所变化。
交流电路中阻抗的加减乘除运算法则知识专栏:探索电子世界主题:交流电路中阻抗的加减乘除运算法则在电子工程中,交流电路中阻抗的加减乘除运算法则是十分重要的基础知识。
它可以帮助工程师们更好地理解和分析复杂的电路系统,从而设计出更优秀的电子产品。
本文将深入探讨交流电路中阻抗的加减乘除运算法则,帮助读者更清晰地理解这一概念。
一、交流电路中阻抗的基本概念在开始深入探讨阻抗的加减乘除运算法则之前,首先需要了解交流电路中阻抗的基本概念。
阻抗是交流电路中的重要参数,它表示电路对交流电的阻碍程度。
在交流电路中,阻抗会受到电阻、电感和电容等因素的影响,因此其计算和分析十分复杂。
了解阻抗的基本概念有助于我们更好地理解阻抗的加减乘除运算法则。
二、阻抗的加法规则在交流电路中,多个阻抗并联或串联时,如何进行阻抗的加法运算是工程师们需要掌握的基本技能。
对于串联阻抗,我们可以使用简单的相加法则进行计算;而对于并联阻抗,则需要使用倒数相加再取倒数的方法进行计算。
通过掌握这些加法规则,我们可以更灵活地处理复杂电路中的阻抗问题。
三、阻抗的减法规则除了加法规则外,阻抗的减法规则也是十分重要的。
在实际工程中,我们经常需要对电路中的阻抗进行减法运算,以便更好地优化电路的设计。
阻抗的减法规则通常涉及到共轭阻抗的概念,通过对共轭阻抗的计算和理解,我们可以更好地进行阻抗的减法运算。
四、阻抗的乘法规则阻抗的乘法规则是指在交流电路中,多个阻抗相乘时的计算方法。
在实际工程中,我们经常会遇到需要将多个阻抗相乘的情况,因此掌握阻抗的乘法规则十分重要。
阻抗的乘法规则通常涉及到极坐标形式的阻抗计算方法,通过对极坐标形式的理解,我们可以更好地进行阻抗的乘法运算。
五、阻抗的除法规则阻抗的除法规则是指在交流电路中,两个阻抗相除时的计算方法。
在实际工程中,我们经常需要进行阻抗的除法运算,以便更好地分析电路中的复杂问题。
阻抗的除法规则通常涉及到分子分母有理化的方法,通过对有理化的理解,我们可以更好地进行阻抗的除法运算。
电缆的阻抗(Impedance):其电缆中的R、L、C造成电气阻力计算公式如下:z÷⨯+=πRf)L(2C也可用下列公式计算对于时变电磁场,物质的介电常数和频率相关,通常称为介电系数。
介电常数又叫介质常数,介电系数或电容率,它是表示绝缘能力特性的一个系数,以字母ε表示,单位为法/米电缆的阻抗什么是电缆的阻抗,什么时候用到它?首先要知道的是某个导体在射频频率下的工作特性和低频下大相径庭。
当导体的长度接近承载信号的1/10波长的时候,good o1风格的电路分析法则就不能在使用了。
这时该轮到电缆阻抗和传输线理论粉墨登场了。
传输线理论中的一个重要的原则是源阻抗必须和负载阻抗相同,以使功率转移达到最大化,并使目的设备端的信号反射最小化。
在现实中这通常意味源阻抗和电缆阻抗相同,而且在电缆终端的接收设备的阻抗也相同。
电缆阻抗是如何定义的?电缆的特性阻抗是电缆中传送波的电场强度和磁场强度之比。
(伏特/米)/(安培/米)=欧姆欧姆定律表明,如果在一对端子上施加电压(E),此电路中测量到电流(I),则可以用下列等式确定阻抗的大小,这个公式总是成立:Z = E / I无论是直流或者是交流的情况下,这个关系都保持成立。
特性阻抗一般写作Z0(Z零)。
如果电缆承载的是射频信号,并非正弦波,Z0还是等于电缆上的电压和导线中的电流比。
所以特性阻抗由下面的公式定义:Z0 = E / I电压和电流是有电缆中的感抗和容抗共同决定的。
所以特性阻抗公式可以被写成后面这个形式:其中R=该导体材质(在直流情况下)一个单位长度的电阻率,欧姆G=单位长度的旁路电导系数(绝缘层的导电系数),欧姆j=只是个符号,指明本项有一个+90'的相位角(虚数)π=3.1416L=单位长度电缆的电感量c=单位长度电缆的电容量注:线圈的感抗等于XL=2πfL,电容的容抗等于XC=1/2πfL。
从公式看出,特性阻抗正比于电缆的感抗和容抗的平方根。
阻抗知识点阻抗是电路中一个重要的概念,用来描述电流在电路中流动时所受到的阻碍程度。
在电路中,电阻、电感和电容都会对电流的流动产生阻碍,而这些阻碍的大小就可以用阻抗来表示。
本文将介绍阻抗的概念,以及如何计算和应用阻抗。
1.什么是阻抗?阻抗是电路中一种描述电流流动受到的阻碍程度的物理量。
它是一个复数,包括实部和虚部,用来表示电阻、电感和电容对电流的影响。
阻抗的单位是欧姆(Ω)。
2.阻抗的计算方法2.1 电阻的阻抗电阻的阻抗等于电阻本身的值,可以用以下公式表示: Z = R2.2 电感的阻抗电感的阻抗是一个复数,可以用以下公式表示:Z = jωL 其中,j是虚数单位,ω是角频率,L是电感的值。
2.3 电容的阻抗电容的阻抗也是一个复数,可以用以下公式表示:Z = 1/(jωC) 其中,C是电容的值。
3.阻抗的应用3.1 阻抗匹配阻抗匹配是一种优化电路性能的方法,通过调整电路中的元件阻抗,使得信号的传输更加有效。
阻抗匹配常用于无线通信领域,可以提高信号的传输效率和减少信号的衰减。
3.2 阻抗转换阻抗转换是将一个电路的阻抗转换成另一个电路的阻抗的过程。
例如,将一个电路的高阻抗转换成低阻抗,或者将一个电路的低阻抗转换成高阻抗。
阻抗转换常用于放大器的设计以及信号传输的优化。
4.阻抗与频率的关系阻抗与频率密切相关,不同频率下电阻、电感和电容的阻抗大小会发生变化。
在低频情况下,电阻的阻抗较大,电感的阻抗较小,而电容的阻抗趋近于无穷大。
而在高频情况下,电阻和电感的阻抗会变小,电容的阻抗则会变大。
5.总结阻抗是描述电路中电流流动受到阻碍程度的重要概念。
电阻、电感和电容都会对电流的流动产生阻碍,而阻抗可以用来表示这种阻碍。
阻抗的计算方法包括电阻的阻抗、电感的阻抗和电容的阻抗。
阻抗在电路设计和优化中有着广泛的应用,如阻抗匹配和阻抗转换。
此外,阻抗与频率密切相关,不同频率下电阻、电感和电容的阻抗大小会有所不同。
对阻抗的了解可以帮助我们更好地理解电路中电流的流动和信号的传输。
阻抗测量原理阻抗测量是一种用于测量电路或电子元件对交流电信号的阻力的方法。
在电子工程中,阻抗测量是非常重要的,因为它可以帮助工程师们了解电路的性能和特性。
本文将介绍阻抗测量的原理及其在电子工程中的应用。
首先,让我们来了解一下阻抗的概念。
阻抗是电路或电子元件对交流电信号的阻力,它包括电阻和电抗两部分。
电阻是电路对电流的阻力,而电抗则包括电感和电容两种。
在交流电路中,电阻、电感和电容都会对电流产生影响,因此我们需要测量它们的阻抗来了解电路的性能。
阻抗测量的原理基于欧姆定律和基尔霍夫定律。
欧姆定律指出,电阻的阻抗与电阻成正比,而基尔霍夫定律则描述了电路中电流和电压的关系。
通过测量电路中的电流和电压,我们可以计算出电路的阻抗。
在实际应用中,我们通常使用示波器、信号发生器和万用表等仪器来进行阻抗测量。
示波器可以用来观察电路中的电压波形,信号发生器则可以产生不同频率的交流信号,而万用表则可以测量电路中的电流和电压。
通过这些仪器的配合,我们可以准确地测量电路的阻抗。
阻抗测量在电子工程中有着广泛的应用。
在电路设计和测试中,工程师们经常需要对电路的阻抗进行测量,以确保电路的正常工作。
此外,在无线通信和射频工程中,阻抗匹配是非常重要的,因为它可以影响信号的传输和接收质量。
通过阻抗测量,工程师们可以优化无线电路的设计,提高通信质量。
总之,阻抗测量是电子工程中的重要技术,它可以帮助工程师们了解电路的性能和特性。
通过测量电路的阻抗,我们可以优化电路设计,确保电路的正常工作。
在未来的电子工程中,阻抗测量将继续发挥重要作用,促进电子技术的发展和应用。
希望本文对阻抗测量原理有所帮助,谢谢阅读!。
PCB的阻抗控制一:特性阻抗原理:什么样的线路才被定义为传输线了?在国际标准IPC-2141 3.4.4说明其原则“当信号在导线中传输时,若该导线长度大到信号波长的1/7,则该导线应被视做传输线。
如当某电磁波信号以时钟频率为900MHZ(GSM手机传输频率)在导线中传播时,则如果线路的长度大于:1/7波长=1C/7F=4.76CM时,该线路就被定义为传输线。
众所周知,直流电路中电流传输时遇到的阻力叫电阻,交流电路中电流遇到的阻力叫阻抗而高频(》400MHZ)电路中传输信号所遇到的阻力叫特性阻抗,在高频情况下,印制板上的传输信号铜导线可以被视为由一串等效电阻及一并连电感所组合而成的传导线路,而此等效电阻在高频分析时小到可以忽略不记,因此我们在对一个印制板的信号传输进行高频分析时,则只需考虑杂散分布之串联电感及并联电容的效应,我们可以得到以下公式;Z0=R+√L/C √≈√L/C ( Z0为特性阻抗值)关于特性阻抗,有以下几原则:1、在数字信号在板子上传输时,印制板线路的特性阻抗值必须与头尾元件的电子阻抗匹配,如果不匹配的话,所传送的信号能量将出现反射,散失,衰减,或延误,等现象,从而产生杂信,2、由于电子元件的电子阻抗越高时,其传输速率才越快,因而电路板的特性阻抗值也要随之提高,才能与之匹配,3、射频通信用的PCB,除强调 Z0外,有时更加强调板材本身具有低的 Er(介质常数)值及低的Df(介质损耗因子)值。
高频信号在介质中的传输速度为C/ Er,可知:Er越小,传输速度越快,这也是为何高频要用低介质常数的高频材料。
Df影响着信号在介质传输过程中的失真,Df越小,失真越小。
二:特性阻抗的常见形式和计算方法:在线路板的设计中,传输信号最常见的有4种单线布线和2种差分布线方式方式:以上四种单线传输信号布线方式的阻抗计算公式见下;(差分略)1、微带线:Z。
=87ln「5.98H/(0.8W+T)」Er+1.412、埋入式微带线Z。
专业音响扩声知识一、扩声系统的电声设计扩声设计的依据参考国家现行规范,设计依据如下:《厅堂扩声系统声学特性指标》GYJ25-86《剧场建筑设计规范》JGJ57-2000,J67-2001《厅堂扩声特性测量方法》GB/T4959-1995《声系统设备互连的优选配接值》GB/14197-93《客观评价厅堂语言可懂度的RASTI法》GB/T14476-93《厅堂混响时间测量规范》GBJ76-84《民用建筑电器设计规范》JGJ/T16-92《舞台灯具光学质量的测试与评价》WH/T0204-99《电气安装工程施工及验收规范》GBJ232-90,92《电子调光设备通用技术条件》《电子调光设备性能参数与测试方法》《电子调光设备无线电干扰特性限值及测量方法》(GB15734-1995)扩声设计的指标根据声场的建筑环境,节目类型及音源动态要求,现行的多功能厅,报告厅、会议室等,都按照《厅堂扩声系统声学特性指标》GYJ25-86的语言兼音乐扩声一级指标设计,设计的指标如下:最大声压级(空场稳态,准峰值):125~4000 Hz,平均≥98dB传输频率特性:125~4000Hz,≤4dB传声增益:125~4000Hz,≥8dB声场不均匀度:100Hz≤8dB,1000 Hz~6300 Hz≤6dB噪声级:≤NR25(扩声系统)专业术语的解释由于电子技术的发展,扩声系统中电子设备的频率响应和相位响应处理技术已经达到很高的水平,影响扩声系统还原性能的主要瓶颈是换能器(扬声器)的失真,因此扬声器是决定扩声系统设计指标和品质因素的重点,换言之,扩声系统的预期指标与扬声器的规格参数息息相关。
频响范围:频响范围由频率范围与频率响应组成:频率范围指电子设备最低有效重放信号频率与最高有效重放信号频率之间的范围,一般采用图表形式表示音箱的相对幅度和频率的函数关系频率响应指将一个恒压输出的音频信号与系统相连接时,音箱产生的声压随频率变化而发生增大或衰减,相位随频率发生变化的现象,这种声压,相位,频率的相关变化关系称为频率响应,单位为分贝(dB)。