表面阻抗
表面阻抗
存在趨表效應,特別是透入深度很小時,電流高度集中在導體的表面層而形成表面電流。表面電流密度用K表示,單位是A/m,它與表面附近磁場強度的關係是K=n×H。對於平面導體,表面阻抗為:
導體的表面阻抗等於導體的本徵阻抗,表面阻抗的實部和虛部分別稱為表面電阻和表面電抗,即
表面電阻相當於厚度為δ的單位面積(1m2)的片狀導體的直流電阻,見圖。
在高頻傳輸線中,常應用表面電流和表面電阻計算每單位面積的功率損耗,與按導體內的傳導電流計算所得到的結果相同,但方法卻簡便得多。
阻抗簡介
1.1定義 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,是一個複數,實部稱為電阻,虛部稱為電抗,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、抗、阻的概念不只存在在電路中,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,由質量產生的抗,是質量抗(massresistance),而由勁度(stiffness)產生的抗,是勁度抗(stiffnessresistance)。
1.2簡介 在電流中
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,只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。還有一種介於兩者之間的導體叫做半導體,而超導體則是一種電阻值等於零的物質,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,而且隨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」,但是不等同於電阻,這是一種電抗,電抗和電阻單位一樣,合稱「阻抗」。當然,準確的說,「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態內,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。
在音響器材中
在音響器材中,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態。其實喇叭的阻抗是隨着頻率高低的不同而變動的,喇叭規格中所標示的通常是一個大略的平均值,市面上的產品大都是四歐姆、六歐姆或八歐姆。
在耳機中
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。耳機的阻抗是隨其所重放的音頻信號的頻率而改變的,一般耳機阻抗在低頻最大,因此對低頻的衰減要大於高頻的;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,並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於不同的場合,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,防止耳機過載將耳機燒壞或是音圈變形錯位造成破音。而對於各種便攜式隨身聽,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,對隨身聽、MP3來說靈敏度指標更加重要。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。