對容抗定義是正是負(fù)的本質(zhì)做解答
1.電感
這里不列舉公式,簡單的說明就是由于
電感電壓UL= 電感L乘以 電流關(guān)于時間求導(dǎo)的線性微分,所以在轉(zhuǎn)化為 相量 時 ,代入電流的正弦函數(shù)值的求導(dǎo)再轉(zhuǎn)化, U就等于JWLI,
這里的J是由于 求導(dǎo) 而產(chǎn)生的相位差(如sin 0°+90° =cos 0°),等于+90°。
在計算 感抗時, 只需要用到 有效值 ,所以相位角省略, U有效= WLI有效。
所以 感抗XL= U/I =WL=2pif L。
感抗的物理意義是:
1.反應(yīng)了電感對于電流有限制能力。
2.感抗與所通過的電流的(角)頻率成正比(理想元件如此,實際情況復(fù)雜)
3.由于感抗的存在,電流在相位上落后電壓 90°。
2.電容
由于 電容電流IC = 電容C 乘以 電壓關(guān)于時間求導(dǎo)的線性微分,
所以化為 相量為 I= JWC U , 有效值 I有效=WC U有效
所以 關(guān)于有效值 的 容抗Xc= 1/wc . (這里有兩種定義,一種是帶負(fù)號的,一種是不帶的)
這里選自百度上我回答的問題的圖片幫助理解:

對于容抗 定義帶 + 還是帶 - ,簡單來說,就是用于方便 計算電容電感電阻 串聯(lián)并聯(lián)上的問題。本質(zhì)上與其本身性質(zhì)無關(guān),也非是滯后而加負(fù)號,只是為了方便計算而定義。 無論用 Xc=-1/wc代入計算jXc ,還是用 Xc=1/wc 代入計算-jXc,二者其實是一致的,本質(zhì)上轉(zhuǎn)為相量時就只能為 -j/wc. 如果Xc=1/wc,那計算公式就會變成 -jXc,這與我們通常所用的串聯(lián)并聯(lián)公式 都為 + 矛盾了,此時就變?yōu)?jXL (R2-jXc)/jXL+R2-jXC) 。
同理可得,如果改為 Xc=-1/wc ,那計算公式就會變?yōu)閖Xc,這與 我們所用的串聯(lián)并聯(lián)公式 都為+ 不矛盾,此時就和圖片吻合,jXL(R2+jXc/jXL+R2+jXC).所以為了避免混淆,建議就直接轉(zhuǎn)為? ? -j/wc計算即可,不帶入 Xc.
容抗的物理意義是:
1.反應(yīng)了電容對于電壓有限制能力。
2.容抗的絕對值與電容電流的(角)頻率成反比。 (通交隔直的性質(zhì))
3.由于容抗的存在,電流在相位上超前電壓 90°。
這里的定義十分的嚴(yán)謹(jǐn),無論是對? 感抗和所通過電流的(角)頻率 的關(guān)系,
還是 容抗和電容電流的(角)頻率關(guān)系,
我們知道?電感電壓UL= 電感L乘以 電感所串聯(lián)電路的電流關(guān)于時間求導(dǎo)的線性微分,
因為是微分的關(guān)系,所以電感的電壓的(角)頻率不會改變,是一致的。
那為啥不聯(lián)系 感抗和 電感電壓的(角)頻率呢?
是因為通常電感電壓是未知的,而所通過的電流是已知的。
由于 電容電流IC = 電容C 乘以 所并聯(lián)的電壓(源)電路關(guān)于時間求導(dǎo)的線性微分,
因為是微分的關(guān)系,所以電容的電流的(角)頻率不會改變,那為啥不聯(lián)系 容抗 和 所并聯(lián)的電壓(源)的(角)頻率呢?
這個問題有待回答。