在电路设计中,阻抗被广泛讨论,但鲜少被系统性结构分解,那阻抗到底是什么?
01#阻抗的多重身份
电子产品/INNOVATION
阻抗主要用于控制电流大小,实现信号的传递和放大。工程师通过合理设计电路的阻抗,可以确保信号的稳定性和清晰度,提高产品的性能。
通信系统/INNOVATION
阻抗匹配是确保信号完整和清晰度的关键。通过匹配信号源和接收端的阻抗,可以减少信号的反射和衰减,提高传输效率。
医疗设备/INNOVATION
阻抗也称为生物阻抗,用于衡量身体组织对电流的阻抗程度。生物阻抗常用于人体成分分析、脂肪含量测量、肌肉量、水分含量和代谢率等方面。
02#阻抗的起源
阻抗的概念起源于对交流电路特性的研究。在直流电路中,电阻是衡量电流通过导体时遇到阻碍的物理量。
然而,在交流电路中,电流和电压都是随时间变化的,因此需要一个更复杂的参数来描述电路元件对交流电的阻碍作用,这就是阻抗。
03#阻抗的参数理论
阻抗Z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。
阻抗测量仪器均测量阻抗矢量的实部和虚部分量,然后将其转换成所需要的参数。
R |
电阻,阻抗的实部,表示电能或磁能做功的因素。 |
X |
电抗,阻抗的虚部,表示电能和磁能相互转化的因素,电磁能守恒,存储或传播。 X为正,表示感性,电压相位超前电流90度, X为负,表示容性,电压相位滞后电流90度。 |
|Z| |
阻抗的幅值,表示电压与电流的幅值比,总为正。 |
θ、δ |
θ:阻抗的相位角,弧度,表示电压与电流的相位差; δ:介质损耗角,阻抗角和损耗角互为余角。 |
cosθ |
功率因数,表示传输功率中,做功功率的大小。 |