電容、電感與交流電路

電抗

電阻不論頻率高低,對電流的阻擋都一樣。電容或電感則不同:它推回去的力道,取決於訊號擺動得多快。電抗就是這種隨頻率而變的阻擋,是電抗性元件的電阻,單位是歐姆,但會隨頻率改變。

電容的電抗是 Xc = 1/(2 times pi times f times C)。它隨頻率上升而下降,所以電容擋住直流(0 Hz 時電抗無限大)卻輕易讓高頻通過。電感正好相反:Xl = 2 times pi times f times L 隨頻率上升,所以線圈讓直流通過卻掐住高頻。例子:一個 1 uF 電容在 1 kHz 時 Xc = 1/(2 times pi times 1000 times 0.000001),約 159 歐姆;到 10 kHz 時降到約 16 歐姆。

電抗是每個被動濾波器與調諧電路的核心:它讓元件能偏愛某些頻率而冷落其他頻率。誠實的提醒:和電阻不同,理想電抗不消耗功率(它先儲存能量再還回去),而且它一定伴隨 90 度的相移,所以電抗與電阻不能單純當作數字相加。那正是阻抗要處理的事。

耦合電容必須夠大,使它在最低音訊頻率時電抗夠小。在 20 Hz 時,一個 10 uF 電容的 Xc = 1/(2 times pi times 20 times 0.00001),約 796 歐姆,驅動 47 千歐姆的輸入沒問題,但對 8 歐姆的喇叭就太高了。

電抗隨頻率改變。

電抗的單位是歐姆,但它不是電阻。它儲存並歸還能量,而非消耗能量,而且總是伴隨 90 度的相移。

又稱
X