阻抗参数的定义

阻抗是电子领域使用最为广泛的一个概念,阻抗是表征电子电路、元件及制作元件的材料的重要参数。阻抗以符号 z 表示,通常定义为一个器件或电路对流经它的给定频率下的交流电流(ac)的总抵 抗能力。
阻抗是一个讨论交流信号的概念,直流信号仅讨论电阻概念。直流电阻 r dc,有些场合 为表示与交流电阻的区别,直接写为 dcr。阻抗是一个复数,需要在复平面(矢量平面)上方能完整地描述,因此在有些场合也称为复阻 抗。
复阻抗既可用直角坐标系以 r+jx 形式表示,也可用极坐标系以幅值和相位角∣z∣∠θ 形式 表示,此两种坐标系所表示的参数是可以相互转换的,存在着图中所示的数学关系。
图 1 为表示复阻抗的矢量平面,由实部(电阻,r)和虚部(电抗,x)组成。阻抗的模 z 和 其与横坐标之间的夹角θ可组成极坐标,图 1 还表示了 r、x、∣z∣、θ 之间的数学关系。以下式 表示:
电阻 r 为阻抗 z 的实部,在电路中起将电能转化为热能的作用,电抗 x 的为阻抗 z 的虚部,在 电路中起能量储存的作用。阻抗模 z 表示复阻抗的绝对大小,θ为复阻抗 z 与实轴(r 轴)的夹角。
它们之间的关系如下:
某些情况下,为数学运算的便利性而使用阻抗的倒数,表示为 1/z=1/(r+jx)=y=g+jb, 这里,y 称为导纳,g 成为电导,b 称为电纳,如图 2 表示,物理意义可以描述为一个器件或 电路允许流经它的给定频率下的交流电流通过的能力。
同理,它们之间的关系可表示为:
阻抗、电阻、电抗的单位是欧姆(Ω),导纳、电导、电纳的单位是西门子(s)。阻抗是一个常 用的参数,由于它可简单的表示为 r 和 x 的加法运算而专门用于电阻和电抗的串联连接中。对于并 联连接,最好使用导纳(见图 2)。


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