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技術(shù)專題
將電容轉(zhuǎn)換為阻抗以及兩者之間的關(guān)系
電子設(shè)備領(lǐng)域包含各種參數(shù)，可衡量，幫助和影響每個電子設(shè)備的功能以及性能。這些參數(shù)影響初始和最終設(shè)計決策。
諸如電容和阻抗之類的參數(shù)必須保持在可接受的設(shè)計范圍內(nèi)，否則即使最精確的設(shè)計也無法提供所需的功能結(jié)果。此外，在某些情況下，需要將一個參數(shù)轉(zhuǎn)換為另一個參數(shù)。像電容到阻抗這樣的一種轉(zhuǎn)換是詳細(xì)交流電路分析的要求。
電容器與電容
當(dāng)然，與電容相關(guān)的組件是電容器，系統(tǒng)存儲電荷的能力稱為電容。在物理學(xué)中，它是系統(tǒng)中電荷變化與其電勢變化的比率。無論哪種情況，電容的標(biāo)準(zhǔn)單位都是法拉。
這些無源電子組件以靜電場的形式存儲能量。最純凈的形式是，電容器包含兩個導(dǎo)電板，這些導(dǎo)電板由稱為電介質(zhì)的絕緣材料隔開。電容器的電容與板的表面積成正比，與板之間的距離成反比。但是，凈電容還取決于分隔板的物質(zhì)的介電常數(shù)。
在轉(zhuǎn)換電容器的阻抗時，我們使用公式Z = -jX。請記住，電抗是一個更明確的參數(shù)，它定義了電容器在特定頻率下將具有多少電阻。如前所述，了解阻抗對于詳細(xì)的交流電路分析是必要的。
電感和阻抗
了解交流電路中的阻抗
阻抗是電抗和歐姆電阻共同作用下電路或組件對AC的有效電阻。換句話說，阻抗是交流電路中電阻原理的延伸。我們還將阻抗定義為施加電壓時對能量流的任何阻礙或電流的反作用的量度。
更為技術(shù)上的定義是電路對單一頻率的交流電的總阻力?？傊?，它是電抗和電阻的組合，我們以歐姆為單位進(jìn)行測量，并用符號Z表示。
電抗（X）表示組件對交流的電阻，而阻抗（Z）表示組件對交流和直流的電阻。我們通過使用以下公式將其顯示為復(fù)數(shù)：Z = R + jX。理想情況下，電阻器的阻抗等于其電阻。在這種情況下，阻抗的實部或?qū)嵅繛殡娮?，虛部為零或零?span>
將電容轉(zhuǎn)換為阻抗
有電容性電抗計算器，只要您具有電容器的電容值（C）和通過電容器的信號頻率（f），就可以確定電容器的阻抗。您可以以法拉，皮法拉，微法拉或納法拉來輸入電容，以GHz，MHz，kHz或Hz為單位輸入頻率。例如，在100赫茲的頻率下2法拉的電容將產(chǎn)生0.0008歐姆的阻抗。
以下是計算上述值所需的公式：
現(xiàn)在，我們了解理想電阻的參數(shù)，即其阻抗等于其電阻。但是，盡管這兩個參數(shù)并不相同，但是理想電容器的阻抗等于其電抗的大小。我們將電抗表示為以歐姆為單位的普通數(shù)，電容器的阻抗是電抗乘以-j所得的值。這與以下公式相關(guān)：Z = -jX。在這種情況下，-j項表示純電容電路中電流和電壓之間發(fā)生的90度相移。
使用轉(zhuǎn)換方程式
使用上面的公式（XC = 1 /ωC= 1 /2π?C），您可以獲得電容器的電抗，并將其轉(zhuǎn)換為電容器的阻抗，可以使用公式Z = -jX。請記住，電抗是一個更明顯的參數(shù)值，它可以確定電容器在特定頻率下的電阻值。
從上面的方程式可以明顯看出，電容器的電抗與電容和頻率均成反比。因此，較高的電容和較高的頻率將轉(zhuǎn)換為較低的電抗。頻率和電抗之間的這種反比關(guān)系有利于使用電容器來阻止信號的低頻分量，同時允許高頻分量通過。
交流電路中的電容很容易辨別，但是阻抗是全面交流電路分析的要求。從邏輯上講，這意味著更深入地了解這兩個參數(shù)如何交互的重要性。