電阻與電抗的區別
電阻和電抗是電路元件的兩個主要引數,它們共同構成電路元件的阻抗。電阻和電抗之間一個最重要的區別在於,電阻是電路元件(電阻器)對電流流動產生的阻礙,而電抗則是電路元件(電感器或電容器)對電流和電壓幅值和方向變化產生的阻礙。
電阻和電抗在電路中共同產生的阻礙稱為電路的阻抗。在本文中,我們將詳細解釋電阻和電抗之間的各種區別。此外,我們將解釋什麼是電阻和電抗,以便讀者能夠輕鬆理解它們之間的差異。
什麼是電阻?
電阻定義為導體材料在電流(或電荷或電子)路徑中提供的阻礙的量度。它也被稱為電阻,因為它會減慢電子的運動。在電流路徑中引入電阻的電路元件稱為電阻器。
根據歐姆定律,當在電流上施加電壓時,電流開始流過導體,並且電壓與電流的比率保持恆定,前提是導體的物理條件(例如面積、長度、溫度等)不發生變化,即
$$\mathrm{\frac{V}{I}\:=\:常數}$$
此常數稱為給定導體的電阻。電阻用“R”表示,以歐姆(Ω)為單位測量。
此外,對於給定的導體,設
$$𝑙l\:=\:\mathrm{長度(米)}$$
$$a\:=\:\mathrm{橫截面積(平方米)}$$
那麼,電阻也可以用物理尺寸來定義為,
$$\mathrm{電阻\:,R\alpha\:\frac{l}{a}}$$
其中,“ρ”是導體的電阻率。
什麼是電抗?
電抗定義為電路元件由於電路中存在的電感和電容而對電流(交流電)變化產生的阻礙。電抗用字母X表示,以歐姆為單位測量。
有兩種電路元件用於在電路中引入電抗,即電感器和電容器。
電感器對電流流動的阻礙稱為感抗,用XL表示。類似地,電容器提供的阻礙稱為容抗,用XC表示。電感和電容引起的電抗可以透過以下關係給出
$$\mathrm{感抗},X_L\:=\:\omega{L}\:=\:2fL$$
$$\mathrm{容抗},X_c\:=\:\frac{1}{\omega{C}}\:=\frac{1}{2\pi{fc}}$$
因此,可以看出,在感性電路中,電抗與電源頻率成正比,而在容性電路中,電抗與頻率成反比。
電阻與電抗的區別
電阻和電抗的主要區別在以下表格中突出顯示 -
| 差異依據 | 電阻 | 電抗 |
|---|---|---|
| 定義 | 電阻是導體對電流流動提供的阻礙的量度。 | 電抗是對交流電的阻礙,它阻礙電流幅值和方向的任何變化。 |
| 電路元件 | 在電路中提供電阻的電路元件稱為電阻器。 | 導致電路中出現電抗的電路元件是:電感器和電容器。 |
| 表示法 | 電阻用字母“R”表示。 | 電抗用字母“X”表示。對於感性電路,用XL表示;對於容性電路,用XC表示。 |
| 公式 | 電阻由以下公式給出:$$R\:=\:\frac{\rho{l}}{a}$$ | $$\mathrm{感抗},X_L\:=\:\omega{L}\:=\:2fL$$ $$\mathrm{容抗},X_c\:=\:\frac{1}{\omega{C}}\:=\frac{1}{2\pi{fc}}$$ |
| 阻抗的一部分 | 電阻是阻抗的實部。 | 電抗是阻抗的虛部。 |
| 依賴性 | 電阻取決於物理尺寸,例如導體的長度、橫截面積、溫度、電阻率。 | 電抗是電源頻率和電感或電容值的函式。 |
| 相位關係 | 對於電阻,電壓和電流同相,即相位差為零。 | 在電抗的情況下,電壓和電流相位相差90°。 |
| 影響 | 電阻以熱量的形式耗散(或消耗)電能。 | 電抗不會耗散電能,而是將能量儲存在電場(電容器)或磁場(電感器)中。 |
| 有效的電路 | 電阻在直流和交流電路中都有效。 | 由於電抗是頻率的函式,因此它僅在交流電路中有效。 |
| 電功率 | 電阻消耗有功功率或實功率並將其耗散。因此,電阻無法將功率回饋到電路。 | 電抗不會耗散功率,它會儲存功率並將其回饋到電路。 |
| 應用 | 電阻主要用於控制電路中的電流大小。 | 電抗用於控制交流電路中電流和電壓的突然變化。 |
結論
在本文中,我們以表格形式列出了電阻和電抗之間明顯的差異。電阻和電抗都是對電流流動(或變化)的阻礙,它們共同構成電路的阻抗。但是,從以上討論可以得出結論,電阻阻礙電流流動,並且在交流和直流電路中都有效,而電抗阻礙電流的變化,並且由於其對頻率的依賴性,僅在交流電路中有效。
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