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AC電路中的被動組件

出處:網(wǎng)絡(luò)整理 發(fā)布于:2025-02-20 16:51:09 | 480 次閱讀

  電路和電子電路包括將許多不同的組件連接在一起以形成完整和閉合電路。任何電路中使用的三個主要被動組件是:電阻器,電容器和電感器。所有這三個被動組件都有一個共同點(diǎn),它們限制了電流通過電路的流動,但方式卻大不相同。
  電流可以以兩種方式流過電路。如果僅向一個穩(wěn)定方向流動,則將其分類為直流電(DC)。如果電流在兩個方向上均交替,則將其歸類為交替的電流,(AC)。盡管它們在電路中呈現(xiàn)阻抗,但交流電路中的被動組件的行為與DC電路中的被動組件截然不同。
  被動組件消耗電能,因此無法增加或放大應(yīng)用于它們的任何電信號的功率,僅僅是因為它們是被動的,因此始終的增益少于一個。電路和電子電路中使用的被動組件可以以無限數(shù)量的方式連接,如下所示,這些電路的運(yùn)行取決于其不同的電氣性能之間的相互作用。  AC電路中的被動組件

  AC電路中的被動組件
  其中:r是電阻,c是電容,l是電感。
  無論供應(yīng)頻率如何,在DC還是AC電路中使用的電阻始終都具有相同的電阻值。這是因為將電阻歸為具有寄生特性(例如無限電容C =∞)和零電感L = 0的純特性。同樣,對于電阻電路,電壓和電流始終是內(nèi)置的,因此可以通過將電壓乘以該瞬間的電流來找到任何瞬間消耗的功率。
  另一方面,電容器和電感器具有不同類型的AC電阻,稱為電抗(X L和X C)。電抗也阻礙了電流的流動,但是對于一個電感器或電容器而言,電抗的量不是電阻器具有電阻固定值的方式。電感器或電容器的電抗值取決于供應(yīng)電流的頻率以及組件本身的直流值。
  以下是AC電路中常用的被動組件的列表及其相應(yīng)的方程式,可用于查找其值或電路電流。請注意,理論上完美的(純)電容器或電感器沒有任何阻力。但是,在現(xiàn)實世界中,無論多么小,它們將始終具有一定的電阻價值。
  純電阻的被動組件  電阻器 - 電阻器調(diào)節(jié),阻礙或設(shè)置通過特定路徑的電流流動或由于該電流流的結(jié)果,電路中電路的電壓降低。電阻具有一種阻抗形式,該阻抗被簡單地稱為電阻,(r),電阻值在歐姆(ohms)中測量的電阻值。電阻可以是固定值或可變值(電位計)。

  純電阻的被動組件電阻電路方程
  純電容性被動組件  電容器- 電容器是一個組件,具有像小電池一樣能夠以電荷形式存儲能量的能力或“容量”。電容器的電容值在Farads f中測量。在DC處,電容器具有無限(開路)阻抗,(X C),而在非常高的頻率下,電容器的阻抗為零(短路)。

  純電容性被動組件電容器電路方程
  純電感被動組件  電感器- 電感器是電線線圈,它是自身內(nèi)部或中心芯內(nèi)的磁場的直接結(jié)果,這是電流通過線圈的直接結(jié)果。電感器的電感值在Henries中測量,h。在DC處,電感器的阻抗為零(短路),而在高頻下,電感器具有無限(開路)阻抗(x L)。

  純電感被動組件電感電路方程
  AC電路系列中的被動組件
  如圖所示,可以將AC電路中的被動組件連接在一起,形成RC,RL和LC電路?! ∠盗蠷C電路

  系列RL電路


 

  系列LC電路

  串聯(lián)LC電路中的被動組件系列LC電路方程
  平行交流電路中的被動組件
  如圖所示,也可以將AC電路中的被動組件連接在一起,形成RC,RL和LC電路?! ∑叫蠷C電路

 
  平行RL電路

  平行LC電路

  被動RLC電路
  AC電路中的所有三個被動組件也可以在串聯(lián)RLC和平行RLC組合中連接在一起,如下所示。
  系列RLC電路

 


  平行RLC電路


  
  我們已經(jīng)看到,由于頻率的影響 , AC電路中的被動組件的行為與在DC電路中連接時的行為截然不同 。在純電阻電路中,電流是與電壓的相相。在純電容電路中,電容器中的電流導(dǎo)致電壓乘電壓90 O ,在純電感電路中,電流滯后于90 O。
  反對通過AC電路中的被動分量流動的電流稱為:電阻為電阻器,電容式電抗,電容器的X C和電感電抗,X L用于電感器??剐院碗娍沟慕M合稱為阻抗。
  在串聯(lián)電路中,電路組件的電壓總和等于電源電壓,v s。在平行電路中,每個分支中流動的電流的相總和,因此通過每個電路組件等于電源電流,即。
  對于平行和串聯(lián)連接的RLC電路,當(dāng)電源電流為供電電壓的“相位”時,電路共振時為x L  = x c。串聯(lián)共振電路被稱為受體電路。平行共振電路被稱為拒絕電路。

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