阻抗模

用相量形式描述正弦交流电路时,电路中的电阻R、电容C、电感L及其组合的电路元件均可用复数表示。电路元件对应的复数称为其阻抗,复数的大小称为阻抗模。

阻抗模基本信息

中文名 阻抗模 外文名 module of impedance
概念基础 相量法

阻抗模忽略了阻抗的阻抗角,仅仅考虑其模量,等效于将阻抗相量简化为实轴上一条等长度的相量,即将阻抗简化为电阻。对于很多阻抗角足够小的场合,如直流电动机电枢阻抗、变压器阻抗,可以很大程度上简化电机的建模。

以电力系统中负荷节点为例,负荷阻抗

复平面上可以表示为 以坐标原点为圆心 , 以零点为半径的右半圆 ( R>0 )。负荷阻抗位于半圆周 时 , 负荷节点处临界状态 ; 如果负荷阻抗位于半圆的外侧时 , 负荷电压位于高压域 , 处于稳定状态 ; 相反 ,如果负荷阻抗位于半圆的内侧时 , 负荷电压位于低压域 , 电压失稳。利用临界阻抗模 的稳定性 , 可以用 负荷节点工作点的阻抗模与其临界阻抗模进行比较 , 来判断该节点的电压稳定性 , 进而判断全系统的 电压稳定性。

此外,临界阻抗模可以对网络理论中最大功率传输定义进行扩展:在交流网络中 , 网络对任一 负荷节点在不同功率因数条件下的最大传输功率条件是 ,该负荷 节点的阻抗模等于其临界阻抗模 (戴维南等效阻抗模 ),有助于分析电压质量。2100433B

阻抗模造价信息

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遵义允正

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对于正弦电压

当电压加在电阻元件

两端,设电阻为
,产生电流

当电压加在电容元件

两端,设电容为
,由电容
,可得流经电流为

当电压加在电感元件

两端,设电感为
,由电感
,可得产生电流为

由上述公式可知,电阻元件
,电容元件
,电感元件
均不会改变电路中正弦电压与电流的频率,因此可以引入相量的概念,用一个带有幅值和角度的复数量表示正弦量,即

则可以把电路元件
用相量形式表示,上述的表达式可以写为

电阻元件:

电容元件:

电感元件:

其中,j为复数符号,为了区别于电流符号i。写为相量形式后,采用类似电阻元件VCR的表达方法,则称

为电容的容抗,它对应复平面上演着虚轴负方向,长度为
的相量;称
为电感的感抗,它对应复平面上沿着虚轴正方向,长度为
的相量。容抗和感抗的单位都是欧姆(Ω),习惯上用
表示。容抗、感抗和电阻是构成阻抗的三个部分。

一般的电路元件都不仅仅有电阻或容感特性,而是两种或三种的组合,一般将其等效为电容、电阻和电感的串联,也可以等效为并联。但不管用何种等效,都可以将其复平面上的相量表达为

称为阻抗,
称为阻抗的阻抗角,
就称为阻抗模,它对应阻抗相量的长度,数学关系上有

阻抗模常见问题

  • 微网线路阻抗模拟负载有哪些功能

    主要功能: 1. 线路阻抗模拟负载可以精确模拟0-500米微网接入电缆的阻抗及感抗,满足分布式电源实验检测需要。 2. 主机面板上具有调节RL阻抗及感抗的开关,根据现场实验测量需要,可以任意调节。 3...

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    j表示矢量。阻抗等于电阻、感抗、容抗三者的矢量和。感抗、容抗方向相反,说以两者矢量和的模就是两个量模的差,公式中表达为j ( XL–XC)。

  • 变压器输入阻抗多大?

    变压器的一个重要作用就是阻抗变换,换言之,变压器的输入阻抗取决于输出阻抗。因此,同样一台互感器,二次开路时,输入阻抗最大。满负荷时,输入阻抗最小。 二次开路时,输入阻抗理论上等于无穷大,实际上与频率及...

阻抗模文献

低压母线阻抗及相保阻抗 低压母线阻抗及相保阻抗

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mΩ /m TMY 200 3(40×4)+1(40×4) 0.1119 250 3(40×4)+1(40×4) 0.1119 315 3(50×5)+1(50×5) 0.0728 400 3(63×6.3)+1(63×6.3) 0.0471 500 3(80×6.3)+1(63×6.3) 0.0383 630 3(80×8)+1(63×6.3) 0.031 800 3(100×8)+1(80×6.3) 0.0257 1000 3(125×10)+1(80×8) 0.0177 1250 3*2(100×10)+1(100× 10) 0.0109 1600 3*2(125×10)+1(125× 10) 0.0089 2000 3*2(125×10)+1(125× 10) 0.0089 变压器容 量KVA 母线规格 mm Rm D=150 D=250 D=350 mΩ /m mΩ /m mΩ

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电力变压器的宽频带建模及阻抗分析 电力变压器的宽频带建模及阻抗分析

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为了能够在设计阶段正确地预测变压器线圈中快速暂态过电压的分布,需要对变压器线圈进行宽频范围的建模。将多传输线模型应用于变压器线圈宽频率范围的建模并计算等值电路的入端阻抗,可以比较全面地了解线圈中自然频率分布及暂态响应的频率特性,并比较容易地通过测量模型变压器的入端阻抗,验证电路模型的频率有效范围。本文首先分析了基于柱坐标的环形多传输线模型与基于直角坐标的直线多传输线模型的等效性,推导了相模转换的计算公式,从而获得传输线π型等值电路参数,然后采用节点法求得入端阻抗和电压传递函数。模型线圈入端阻抗测试结果验证了电路模型在约20MHz频率以内可以满足工程计算的需要。

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电缆的特性阻抗是电缆中传送波的电场强度和磁场强度之比。 (伏特/米)/(安培 /米)=欧姆 欧姆定律表明,如果在一对端子上施加电压(E) ,此电路中测量到电流(I) ,则 可以用下列等式确定阻抗的大小,这个公式总是成立: Z=E/I 无论是直流或者是交流的情况下,这个关系都保持成立。 特性阻抗一般写作 Z0(Z 零) 。如果电缆承载的是射频信号,并非正弦波,Z0 还是等于电缆上的电压和导线中的电流比。所以特性阻抗由下面的公式定义: Z0 = E / I 电压和电流是有电缆中的感抗和容抗共同决定的。 所以特性阻抗公式可以被写成 后面这个形式: 其中 R=该导体材质(在直流情况下)一个单位长度的电阻率,欧姆 G=单位长度的旁路电导系数(绝缘层的导电系数) ,欧姆 j=只是个符号,指明本项有一个 90'的相位角(虚数) π=3.1416 L=单位长度电缆的电感量 c=单位长度电缆的电容量 注:线圈的感抗等于 XL=2πfL,电容的容抗等于 XC=1/2πfL。从公式看出,特 性阻抗正比于电缆的感抗和容抗的平方根。

由于公共阻抗问题在地线系统中格外突出,因此在下面的叙述中均以地线为例,但是其中一些结论对其他公共阻抗问题也是适用的。

公共阻抗串联型地线系统

串联型地线系统如图5所示。

公共阻抗并联型地线系统

并联型地线系统的结构如图6所示。即每一个模块的地线都直接与地线相连。

并联型地线的优点是可以减小地线之间的交叉干扰,但必须保证总的地线有足够小的阻抗(主要是感抗)。但并联型地线需要使用很多导线,在PCB上需善占用更多的面积。

阻抗标准阻抗简介

输入阻抗

输入阻抗是指一个电路输入端的等效阻抗。在输入端上加上一个电压源U,测量输入端的电流I,则输入阻抗Rin就是U/I。你可以把输入端想象成一个电阻的两端,这个电阻的阻值,就是输入阻抗。

输入阻抗跟一个普通的电抗元件没什么两样,它反映了对电流阻碍作用的大小。对于电压驱动的电路,输入阻抗越大,则对电压源的负载就越轻,因而就越容易驱动,也不会对信号源有影响;而对于电流驱动型的电路,输入阻抗越小,则对电流源的负载就越轻。因此,我们可以这样认为:如果是用电压源来驱动的,则输入阻抗越大越好;如果是用电流源来驱动的,则阻抗越小越好(注:只适合于低频电路,在高频电路中,还要考虑阻抗匹配问题。)另外如果要获取最大输出功率时,也要考虑 阻抗匹配问题。

输出阻抗

无论信号源或放大器还有电源,都有输出阻抗的问题。输出阻抗就是一个信号源的内阻。本来,对于一个理想的电压源(包括电源),内阻应该为0,或理想电流源的阻抗应当为无穷大。输出阻抗在电路设计最特别需要注意。

但现实中的电压源,则不能做到这一点。我们常用一个理想电压源串联一个电阻r的方式来等效一个实际的电压源。这个跟理想电压源串联的电阻r,就是(信号源/放大器输出/电源)的内阻了。当这个电压源给负载供电时,就会有电流I从这个负载上流过,并在这个电阻上产生I×r的电压降。这将导致电源输出电压的下降,从而限制了最大输出功率(关于为什么会限制最大输出功率,请看后面的“阻抗匹配”一问)。同样的,一个理想的电流源,输出阻抗应该是无穷大,但实际的电路是不可能的。

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