电抗

电抗 (Reactance)

外文名	Reactance
符号	$X$
单位	欧姆 (Ω)
物理本质	储能元件对交流电的阻碍
分类	感抗 ($X_L$)、容抗 ($X_C$)

电抗（Reactance）是电路中电感和电容对交流电产生的阻碍作用。与电阻不同，电抗不将电能转化为热能，而是通过建立电场（电容）或磁场（电感）来存储能量。电抗的大小与交流电的频率密切相关。

分类与公式

电抗分为感抗和容抗，它们在复平面上方向相反。

1. 感抗 (Inductive Reactance)

电感器对交流电的阻碍作用。电感量越大、频率越高，感抗越大。

$X_L=\omega L=2\pi fL$

• 特性： 电压相位领先电流 90°。在极高频下（如 EMC 噪声频段），细小的导线也会因为寄生电感产生巨大的感抗。

2. 容抗 (Capacitive Reactance)

电容器对交流电的阻碍作用。电容量越大、频率越高，容抗越小。

$X_C=\frac{1}{\omega C}=\frac{1}{2\pi fC}$

• 特性： 电流相位领先电压 90°。在 EMC 设计中，利用容抗随频率升高而减小的特性，将高频噪声旁路到地。

复阻抗关系

电抗是阻抗（Impedance, $Z$）的虚部。综合电阻 ($R$)，总阻抗表示为：

$Z=R+jX=R+j(X_L-X_C)$

• 当 $X_L>X_C$ 时，电路呈感性。
• 当 $X_L<X_C$ 时，电路呈容性。
• 当 $X_L=X_C$ 时，电路发生谐振，电抗相互抵消，阻抗仅剩电阻部分。

EMC 工程意义

1. 滤波器设计：
   • 利用感抗“通低频、阻高频”的特性制造串联扼流圈（如共模电感）。
   • 利用容抗“通高频、阻低频”的特性制造并联滤波电容（如 X/Y 电容）。
2. 寄生参数：
   • 在高频下，PCB 走线的寄生感抗可能导致信号完整性问题。
   • 滤波电容的引脚寄生感抗会与其容抗在某个频率点发生谐振（自谐振频率，SRF），导致电容在高频下失去滤波效果。
3. 阻抗匹配： 在射频传输中，通过调节电抗分量，使负载阻抗与传输线特性阻抗（通常 50Ω）匹配，以减少反射。

参见

• 电路理论
• 共模干扰
• 差模干扰
• 趋肤效应
• LISN（包含特定的阻抗曲线要求）