阻抗

阻抗

物理量
在電路中對于交流電流顯見的反抗,它類似于對直流電流的實際電阻,并且等于有效電動勢對有效電流的比值。[1]阻抗常用Z表示,是一個複數,實部稱為電阻,虛部稱為電抗。
    中文名:阻抗 英文名:impedance 性質:物理量 含義:電阻與電抗在向量上的和

名詞解釋

電學解釋

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。

在電流中,物體對電流阻礙的作用叫做電阻。除了超導體外,世界上所有的物質都有電阻,隻是電阻值的大小差異而已。電阻很小的物質稱作良導體,如金屬等;電阻極大的物質稱作絕緣體,如木頭和塑料等。還有一種介于兩者之間的導體叫做半導體,而超導體則是一種電阻值等于零的物質,不過它要求在足夠低的溫度和足夠弱的磁場下,其電阻率才為零。

在直流電和交流電中,電阻對兩種電流都有阻礙作用;作為常見元器件,除了電阻還有電容和電感,這兩者對交流電和直流電的作用就不像電阻那樣都有阻礙作用了。

電容是“隔直通交”,就是對直流電有隔斷作用,就是直流不能通過,而交流電可以通過,而且随着電容值的增大或者交流電的增大,電容對交流電的阻礙作用越小,這種阻礙作用可以理解為“電阻”,但是不等同于電阻,這是一種電抗,電抗和電阻單位一樣,合稱“阻抗”。

當然,準确的說,“阻抗”應該有三個部分,除了這兩個,就是“感抗”。感抗就是電感對電流的阻礙作用,和電容不同,電感對直流電無阻礙作用(如果嚴謹的研究的話,在通電達到飽和之前的那個短暫的幾毫秒的暫态内,也是有阻礙的)對交流有阻礙作用,感抗的單位和容抗以及電阻的單位都一樣是歐姆。

力學解釋

阻抗、抗、阻的概念不隻存在在電路中,在振動系統中,阻抗也用Z表示,是一個複數,也是一個相量(Phasor),含有Magnitude和Phase/Polarity。

由阻(Resistance)和抗(Reactance)組成。阻(resistance)是對能量的消耗,而抗(reactance)是對能量的保存。在振動系統中,由質量産生的抗,是質量抗(mass resistance),而由勁度(stiffness)産生的抗,是勁度抗(stiffness resistance)。

生活應用

在音響器材中,阻抗是常常提及的重要參數。例如擴音機與喇叭的阻抗多設計為8歐姆,因為在這個阻抗值下,機器有最佳的工作狀态。其實喇叭的阻抗是随着頻率高低的不同而變動的,喇叭規格中所标示的通常是一個大略的平均值,市面上的産品大都是四歐姆、六歐姆或八歐姆。

此外,阻抗還是耳機的重要參數。耳機的阻抗是其交流阻抗的簡稱,單位為歐姆(Ω)。一般來說,阻抗越小,耳機就越容易出聲、越容易驅動。

耳機的阻抗是随其所重放的音頻信号的頻率而改變的,一般耳機阻抗在低頻最大,因此對低頻的衰減要大于高頻的;對大多數耳機而言,增大輸出阻抗會使聲音更暗更混(此時功放對耳機驅動單元的控制也會變弱),但某些耳機卻需要在高阻抗下才更好聽。

如果耳機聲音尖銳刺耳,可以考慮增大耳機插孔的有效輸出阻抗;如果耳機聲音暗淡渾濁,并且是通過功率放大器驅動的,則可以考慮減小有效輸出電阻。

不同阻抗的耳機主要用于不同的場合,在台式機或功放、VCD、DVD、電視、電腦等設備上,常用到的是高阻抗耳機,有些專業耳機阻抗甚至會在200歐姆以上,這是為了與專業機上的耳機插口匹配,此時如果使用低阻抗耳機,一定先要把音量調低再插上耳機,再一點點把音量調上去,防止耳機過載将耳機燒壞或是音圈變形錯位造成破音。

而對于各種便攜式随身聽,例如CD、MD或MP3,一般會使用低阻抗耳機(通常都在50歐姆以下),這是因為這些低阻抗耳機比較容易驅動,同時還要注意靈敏度要高,對随身聽、MP3來說靈敏度指标更加重要。當然,阻抗越高的耳機搭配輸出功率大的音源時聲音效果更好。

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