一文看懂復(fù)阻抗和阻抗的區(qū)別

　　復(fù)阻抗的概念

　　在關(guān)聯(lián)參考方向下，正弦交流電路中任一線性無源單口的端口電壓相量與電流相量的比稱為該單口的復(fù)阻抗，用Z表示，即：Z==|Z|《Ψz。顯然復(fù)阻抗也是一個復(fù)數(shù)，但它不在是表示正弦量的復(fù)數(shù)，因而不是相量。在電路圖中有時用電阻的圖形符號表示復(fù)阻抗。

　　復(fù)阻抗是反映一段無源電路或無源二端網(wǎng)絡(luò)電性質(zhì)的物理量。在交流電路的復(fù)數(shù)解法中，把電壓電流等簡諧量都用其對應(yīng)復(fù)數(shù)表示，分別稱為復(fù)電壓、復(fù)電流。一段無源電路上復(fù)電壓、復(fù)電流的比稱為復(fù)阻抗。復(fù)阻抗的輻角等于電壓電流的位相差，稱為阻抗角。復(fù)阻抗的代數(shù)式表為Z=r+jX。式中復(fù)阻抗的實(shí)部r稱為有功電阻，復(fù)阻抗的虛部X稱為電抗。純電阻的復(fù)阻抗Z=R，純電感元件的復(fù)阻抗Z=jωL，其量值XL=ωL，稱為感抗。純電容元件的復(fù)阻抗Z=1/jωC=-j1/ωC，其量值Xc=1/ωC稱為容抗。

　　復(fù)阻抗的概念可以推廣到任一無源二端網(wǎng)絡(luò)，無源二端網(wǎng)絡(luò)上復(fù)電壓與復(fù)電流的比稱為無源二端網(wǎng)絡(luò)的復(fù)阻抗，表為Z=U/I。式中U為無源二端網(wǎng)絡(luò)兩個引出線端之間的電壓復(fù)有效值；I是通過二端網(wǎng)絡(luò)的電流復(fù)有效值。復(fù)阻抗既反映了這段電路阻抗的大?。ㄓ脧?fù)阻抗的模表示），又反映在這段電路上電壓與電流間的位相差（用復(fù)阻抗的輻角表示）。所以復(fù)阻抗比阻抗有更豐富的內(nèi)容。

　　由復(fù)阻抗的定義式Um=ImZ或U=IZ，它與直流歐姆定律有相同的形式，稱為復(fù)數(shù)形式的歐姆定律。引入復(fù)電壓、復(fù)電流、復(fù)阻抗后使得交流電路規(guī)律的表達(dá)式變得非常簡潔。

　　復(fù)阻抗譜分析

　　復(fù)阻抗譜分析是對固體電解質(zhì)進(jìn)行電化學(xué)研究的重要方法，它可以獲得被研究材料的多種電學(xué)信息。對于某種被研究的材料，可用交流電橋測出它在各種頻率下的復(fù)阻抗，在復(fù)平面上以實(shí)部Zr（電阻）為橫坐標(biāo)，虛部的負(fù)值Zi（容抗）為縱坐標(biāo)作圖，稱為復(fù)阻抗譜。然后，對此復(fù)阻抗譜進(jìn)行分析和討論。

　　被研究材料的電學(xué)性質(zhì)常常比較復(fù)雜。為了簡化，常采用某種等效電路進(jìn)行模擬。例如，上圖所示是最簡單的等效電路，它的復(fù)阻抗譜是一個半圓，圓心在（R/2，0），半徑為R/2。于是，由實(shí)驗(yàn)測定的復(fù)阻抗譜即可求得材料的直流體電阻R值。

　　實(shí)際情況并不是如此簡單。例如，用不可逆電極測量多晶固體電解質(zhì)，其等效電路一般應(yīng)如上圖所示，圖中Rb為晶粒體電阻，Rp和Cp為晶粒間界電阻和電容，Cdl為電極雙電層電容。此種等效電路的復(fù)阻抗譜由一個半圓和一條直線構(gòu)成。在半圓的頂點(diǎn)上，有ω1CpRp=1，此處ω1為頂點(diǎn)對應(yīng)的頻率。半圓在橫坐標(biāo)上的截距為Rb和Rb+Rp。因此，由實(shí)驗(yàn)測得的復(fù)阻抗譜即可求出晶粒的體電阻Rb、晶粒間界的電阻Rp和電容Cp等與材料性質(zhì)有關(guān)的物理量。

　　仿此，對材料的復(fù)導(dǎo)納也可作類似處理，得到復(fù)導(dǎo)納譜。人們也常用復(fù)導(dǎo)納譜研究材料的電學(xué)性質(zhì)。

　　阻抗的概念

　　在具有電阻、電感和電容的電路里，對電路中的電流所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示，是一個復(fù)數(shù)，實(shí)際稱為電阻，虛稱為電抗，其中電容在電路中對交流電所起的阻礙作用稱為容抗，電感在電路中對交流電所起的阻礙作用稱為感抗，電容和電感在電路中對交流電引起的阻礙作用總稱為電抗。阻抗的單位是歐姆。阻抗的概念不僅存在與電路中，在力學(xué)的振動系統(tǒng)中也有涉及。

　　阻抗是表示元件性能或一段電路電性能的物理量。交流電路中一段無源電路兩端電壓峰值（或有效值）Um與通過該電路電流峰值（或有效值）Im之比稱為阻抗，用z表示，單位為歐姆（Ω）。在U一定的情況下，z越大則I越小，阻抗對電流有限制的作用。

　　阻抗公式

　　Z=R+i（ωL–1/（ωC））

　　說明：負(fù)載是電阻、電感的感抗、電容的容抗三種類型的復(fù)物，復(fù)合后統(tǒng)稱“阻抗”，寫成數(shù)學(xué)公式即是：阻抗Z=R+i（ωL–1/（ωC））。其中R為電阻，ωL為感抗，1/（ωC）為容抗。

　?。?）如果（ωL–1/ωC）》0，稱為“感性負(fù)載”；

　?。?）反之，如果（ωL–1/ωC）《0稱為“容性負(fù)載”。

　　阻抗和復(fù)阻抗有什么區(qū)別

　　阻抗是復(fù)阻抗的大小。

　　阻抗不是相量，其大小為Z=√（R2+X2）。當(dāng)只需要計算電流大小的時候，用阻抗即可。

　　復(fù)阻抗是相量，它不但有大小，還有幅角（即阻抗角φ，又是功率因數(shù)角），φ=arctgX/R。當(dāng)需要考慮電流電壓的相位時，必須用復(fù)阻抗。