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电工基础
1.7.7.2 二、RC串联电路的阻抗
RC串联电路的阻抗

RC串联电路中,电阻两端的电压UR=IR,电容两端的电压UC=IXC,将它们代入式(5-39)中,得

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式中 U——电路总电压的有效值,单位为V;

I——电路中电流的有效值,单位为A;

Z——电路的阻抗,单位为Ω。

阻抗Z表示了电阻和电容串联电路对交流电所呈现的阻碍作用

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由式(5-43)可知,阻抗Z的大小决定于电路参数(RC)和电源频率(f),与电流、电压的大小无关。

RL串联电路一样,将电压三角形的三条边同除以I,得到一个电压三角形的相似三角形——阻抗三角形。阻抗三角形的三条边由电阻R、容抗XC和阻抗Z组成,如图5-48所示。在阻抗三角形中,阻抗Z与电阻R的夹角,称为RC串联电路的阻抗角,等于总电压与电流的夹角φ,即总电压与电流的相位差。

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图5-48 RC串联电路的阻抗三角形

由图5-48可得,RC串联电路的阻抗角大小为

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可见,阻抗角φ的大小只与电路参数(RC)和电源频率(f)有关,与电压、电流的大小无关,但反映了RC串联电路中总电压与电流的相位关系,即总电压滞后电流φ角。

在阻抗三角形中,还可以得到电阻R、电容C和阻抗Z之间的关系

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