電工學中經常見到電阻、感抗、容抗和阻抗這幾個物理量，同時也經常見到說這個電路呈阻性、感性和容性，在特殊情況下電路還會呈現諧振狀态。下面我們就來分析比較一下這幾個物理量的區别和聯系，以及把它們組合成電路後，電路将會呈現的性質。

電阻：

導體對電流的阻礙作用就是電阻。阻礙作用越大，我們就說這個導體的電阻越大，阻礙作用越小，我們就說這個導體的電阻越小。任何物質都具有電阻，隻是電阻的大小不同，阻礙電流的能力不同而已，絕緣體阻礙電流的能力最強，因此我們用絕緣體來隔絕導體，起到保護觸電的作用，而超導體的電阻幾乎為零。

電阻通常用字母R來表示。電阻是導體本身的一種特性，它的大小隻跟自身因素有關系，與外部因素沒有關系，或者說一個電阻做好以後，它的阻值就已經固定下來了，不會随外界因素的影響而改變，這就是電阻定律，用公式表示如下：

R=ρL/S

ρ——制成電阻的材料電阻率，國際單位為歐姆 · 米（Ω · m) ；

L——繞制成電阻的導線長度，國際單位為米（m)；

S——繞制成電阻的導線橫截面積，國際單位為平方米（m²） ；

R——電阻值，國際單位為歐姆，簡稱歐（Ω）。

電阻在交流電路和直流電路中的阻值都是一樣的，不會随電源頻率的變化而變化。

感抗：

在交流電路中，電感線圈對電流的阻礙作用就是感抗。感抗的大小用公式表示如下：

XL= ωL = 2πfL

XL 就是感抗，國際單位為歐姆 （Ω）；

ω 是交流電的角頻率，國際單位為弧度/秒（rad/s）；

f 是交流電的頻率，國際單位為赫茲（Hz） ；

L 是電感線圈的電感量，國際單位為亨利（H）。

顯然，感抗的大小不僅與自身因素（L）有關系，還與外部施加的交流電的角頻率（ω）或頻率（f）有關系。

電感線圈的電感量L越大則感抗XL越大。

交流電的角頻率ω或頻率f越高，感抗XL也相應變大，這就是電感線圈具有通低頻阻高頻的特性。

直流電的頻率我們可以認為為零，因此感抗也為零，對直流電沒有阻礙作用，這就是電感線圈具有通直流阻交流的特性。

容抗：

在交流電路中，電容器對電流的阻礙作用就是容抗。容抗的大小用公式表示如下：

XC= 1/（ωC） = 1/（2πfC）

XC 就是容抗，國際單位為歐姆 （Ω）；

ω 是交流電的角頻率，國際單位為弧度/秒（rad/s）；

f 是交流電的頻率，國際單位為赫茲（Hz） ；

C是電容器的電容量，國際單位為法拉（F）。

顯然，容抗的大小不僅與自身因素（C）有關系，還與外部施加的交流電的角頻率（ω）或頻率（f）有關系。

電容器的電容量C越大則容抗XC越小。

交流電的角頻率ω或頻率f越高，容抗XC越小，對交流電的阻礙作用越小，這就是電容器具有通高頻阻低頻的特性。

直流電的頻率我們可以認為為零，因此容抗為無窮大，對直流電的阻礙作用也是無窮大，這就是電容器具有隔直流通交流的特性。

阻抗：

具有電阻、電感和電容的電路裡，對交流電所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗常用 Z 表示，阻抗的國際單位是歐姆（Ω）。

阻抗由電阻、感抗和容抗三者組成，但不是三者簡單相加。對于一個具體電路，阻抗不是不變的，而是随着頻率變化而變化。

下面分别介紹電阻、電感和電容組成的串聯和并聯電路，其阻抗的大小以及電路的性質。

RLC串聯電路：

RLC串聯電路

電路如上圖所示。

由于R、L和C是串聯關系，因此流過R、L和C的電流相同都是i。

阻抗、電壓和功率的關系如下圖所示的三角形。

阻抗、電壓和功率三角形

其中，Z是RLC串聯後的總阻抗，XLC=XL-XC，是感抗和容抗合成後的電抗；U是RLC串聯後的總電壓，ULC=UL-UC，是電感上的電壓和電容上的電壓合成後的電壓；S是RLC串聯電路的視在功率，國際單位為伏安（VA），QLC=QL-QC是電感上的無功功率QL與電容上的無功功率QC合成後的無功功率，無功功率的國際單位為乏（var）；P是有功功率，國際單位為瓦特（W）。

Z/U/S與R/UR/P的夾角ϕ就是功率因數角。

當XLC=XL-XC>0，或者說感抗XL大于容抗XC時，電感分到的電壓大于電容分到的電壓，電路呈電感性，感性電路三角形如下圖所示：

感性電路三角形

當XLC=XL-XC<0，或者說感抗XL小于于容抗XC時，電容分到的電壓大于電感分到的電壓，電路呈電容性，容性電路三角形如下圖所示：

容性電路三角形

當XLC=XL-XC=0，或者說感抗XL等于容抗XC時，電路呈電阻性，電路發生串聯諧振，此時總阻抗Z=R，為RLC串聯電路阻抗最小的狀态。利用這點，在電子電路中，用RLC串聯來做某個頻率的陷波器，即在某個頻率附近，陷波器對該頻率的阻抗最小，進而旁路掉該頻率附近的信号。

陷波器的特性曲線如下圖所示，當f=f0時，發生串聯諧振，Z=R，阻抗最小。

陷波器特性曲線

RLC并聯電路：

RLC并聯電路

電路如上圖所示。

由于R、L和C是并聯關系，因此加在R、L和C的電壓相同都是u。

阻抗、電流和功率的關系如下圖所示的三角形。

阻抗、電流和功率三角形

其中，Z是RLC并聯後的總阻抗，1/XLC=1/XL-1/XC；I是RLC并聯電路的總電流，ILC=IL-IC，是流過電感上的電流和流過電容上的電流合成後的電流；S是RLC并聯電路的視在功率，國際單位為伏安（VA），QLC=QL-QC是電感上的無功功率QL與電容上的無功功率QC合成後的無功功率，無功功率的國際單位為乏（var）；P是有功功率，國際單位為瓦特（W）。

(1/Z)/I/S與(1/R)/IR/P的夾角ϕ就是功率因數角。

當1/XLC=1/XL-1/XC>0，或者說容抗XC大于感抗XL時，流過電感的電流大于流過電容的電流，電路呈電感性，感性電路三角形如下圖所示：

感性電路三角形

當1/XLC=1/XL-1/XC<0，或者說感抗XL大于容抗XC時，流過電容的電流大于流過電感的電流，電路呈電容性，容性電路三角形如下圖所示：

容性電路三角形

當XLC=XL-XC=0，或者說感抗XL等于容抗XC時，電路呈電阻性，電路發生并聯諧振，此時總阻抗Z=R，為RLC并聯電路阻抗最大的狀态。利用這點，在電子電路中，用RLC并聯來做某個頻率的選頻器，即在某個頻率附近，選頻器對該頻率的阻抗最大，對該頻率附近的信号的選擇性最好。

選頻器的特性曲線如下圖所示，當f=f0時，發生并聯諧振，增益最大。

選頻器特性曲線

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