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阻抗是电路对交流电的阻力。它的单位是欧姆。为了计算阻抗，你必须知道所有电阻的值以及所有电感和电容的阻抗，这些电阻和阻抗会根据电流在强度、速度和方向上的变化，产生不同大小的电流阻力。你可以用一个简单的数学公式来计算阻抗。
公式备忘单
- 阻抗Z = R 或 X L 或 X C （如果只有三者中的一个）
- 仅限串联电路 的阻抗Z = √(R 2 + X 2 ) （如果存在R和一种类型的X）
- 仅限串联电路 的阻抗Z = √(R 2 + (|X L - X C |) 2 ) （如果R、X L 和X C 都存在）
- 任何电路 中的阻抗 = R + jX (j是虚数√(-1))
- 电阻R = ΔV / I
- 感抗X L = 2πƒL = ωL
- 容抗X C = 1 / 2πƒC = 1 / ωC
步骤
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定义阻抗。 阻抗用符号Z表示，单位为欧姆（Ω）。你可以测量任何电路或元件的阻抗。结果会告诉你电路对电子流或者说电流的阻力大小。有两种不同的效应可以减缓电流，它们都构成阻抗： [1] X 研究来源
- 电阻R是由于材料和形状的影响而使电流减慢。这种效应在“电阻元件”中体现得最为充分，但所有元件都至少有一点电阻。
- 电抗X是由于电场和磁场在电流或电压中的相反变化而使电流减慢。这种效应在 电容器 和 电感 上最为明显。
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复习电阻。 电阻是电学研究中的一个基本概念。在学习 欧姆定律 的过程中，你会经常看到电阻：ΔV = I * R. [2] X 研究来源 知道这三个值中的任意两个，你就能用这个公式计算出另一个值。例如，要计算电阻，可以把公式变形成 R = ΔV / I 。你也可以使用万用表，很方便得测出电阻。
- ΔV是电压，以伏特（V）为单位。电压也被称为电位差。
- I是电流，以安培（A）为单位。
- R是电阻，以欧姆（Ω）为单位。
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计算容抗。 这个公式和感抗公式相似，不过，容抗和频率是成 反 比的。容抗 X C = 1 / 2πƒC 。 [8] X 研究来源 C是电容器的电容，单位是法拉（F）。
- 你可以用万用表测量电容，或者用一些基本的计算算出电容。
- 如上所述，它可以写成 1 / ωC 。
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将同一电路的电阻相加。 如果电路有几个电阻，但是没有电感或电容，那么总阻抗的计算就非常简单。首先，测量每个电阻或每个含有电阻的元件的阻值，或者查阅电路图中以欧姆（Ω）为单位的标记电阻。根据电阻的连接方式计算总阻值： [9] X 研究来源
- 串联，或者说在一根电线中首尾相连的电阻，总阻值等于各电阻阻值之和。总电阻值R = R 1 + R 2 + R 3 ...
- 并联，或者说连接在同一电路不同导线上的电阻，总阻值等于各电阻阻值倒数之和的倒数。要计算总阻值R，必须解方程 1 / R = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3 ...
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以相似的方式计算同一电路的电抗值。 如果电路中只有电感或只有电容，那么总阻抗就等于总电抗。计算公式如下： [10] X 研究来源
- 串联电感：X 总 = X L1 + X L2 + ...
- 串联电容：C 总 = X C1 + X C2 + ...
- 并联电感：X 总 = 1 / (1/X L1 + 1/X L2 ...)
- 并联电容：C 总 = 1 / (1/X C1 + 1/X C2 ...)
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用感抗和容抗做减法，来计算总电抗。 由于感抗和容抗中的一种升高时，另一种必然降低，所以它们往往互相抵消。要计算整体效果，用较大的值减去较小的值。 [11] X 研究来源
- 使用以下公式可以算出相同的结果：X 总 = |X C - X L |
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计算并联电阻和电抗的阻抗。 这实际上是一种表示阻抗的一般方法，但它需要理解复数。它是计算包含电阻和电抗的并联电路总阻抗的唯一方法。
- Z = R + jX，其中j是虚数部分：√(-1)。这里使用j来代替i，避免与电流I弄混。
- 你无法把两个数相加。例如，阻抗可以表示为60Ω + j120Ω。
- 如果你有两个这样的电路串联在一起，可以把实部和虚部分别相加。例如，如果电路1的Z 1 = 60Ω + j120Ω，和Z 2 = 20Ω的电阻串联在一起，则Z 总 = 80Ω + j120Ω。
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小提示
- 包含电阻和电抗的总阻抗也可以表示为复数。
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参考
- ↑ http://www.allaboutcircuits.com/vol_2/chpt_5/1.html
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/circuits/Lesson-3/Ohm-s-Law
- ↑ http://www.electronics-tutorials.ws/accircuits/ac-inductance.html
- ↑ http://www.learnabout-electronics.org/ac_theory/reactance62.php
- ↑ http://www.learnabout-electronics.org/ac_theory/reactance61.php
- ↑ http://www.learnabout-electronics.org/ac_theory/inductors02.php#backemf
- ↑ http://www.allaboutcircuits.com/vol_2/chpt_3/2.html
- ↑ http://www.learnabout-electronics.org/ac_theory/reactance62.php
- ↑ http://physics.bu.edu/py106/notes/Circuits.html
- ↑ http://www.wilsonware.com/electronics/capacitive_reactance.htm
- ↑ http://artsites.ucsc.edu/ems/music/tech_background/z/impedance.html
- ↑ http://www.allaboutcircuits.com/vol_2/chpt_5/1.html
- ↑ https://www.nde-ed.org/GeneralResources/Formula/ECFormula/Impedance/ECImpedance.htm
- ↑ http://www.electronics-tutorials.ws/accircuits/ac-inductance.html
- ↑ http://www.learnabout-electronics.org/ac_theory/impedance71.php
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