阻抗的特性和电感的频率有关系吗

当我们提到特性阻抗的时候，通常很少考虑它与频率的关系。其原因在于，特性阻抗是传输线的一个相当稳定的属性，主要和传输线的结构也就是横截面的形状有关。从工程的角度来说，把特性阻抗作为一个恒定量是合理的。说实话，搞了这么长时间的SI设计，还没碰到需要考虑特性阻抗变化的情况。 既然有网友一定要考虑这个问题，今天我们就稍稍深入一下，看看特性阻抗的真实面目。虽然没有太大的工程应用价值，但是对于理解问题还是有好处的。 特性阻抗是从理论上分析传输线时经常提到的一个量，从传输线的角度来说，它可以用下面的公式表示所谓电感线圈就是在导线中有电流时，其周围即建立磁场。通常我们把导线绕成线圈，以增强线圈内部的磁场。电感线圈就是据此把导线（漆包线、纱包或裸导线）一圈靠一圈（导线间彼此互相绝缘）地绕在绝缘管（绝缘体、铁芯或磁芯）上制成的（一般情况，电感线圈只有一个绕组）线圈叫电感线圈。扁平电感线圈图L表示传输线的单位长度电感，C为单位长度电容。乍一看，似乎公式中没有任何变化的量。但是特性阻抗真的是个恒定的量吗我们使用Polar软件对横截面固定的传输线进行扫频计算，频率范围定在100MHz~10GHz，来看看场求解器给出的结果，如下图： 所谓电感线圈就是在导线中有电流时，其周围即建立磁场。通常我们把导线绕成线圈，以增强线圈内部的磁场。电感线圈就是据此把导线（漆包线、纱包或裸导线）一圈靠一圈（导线间彼此互相绝缘）地绕在绝缘管（绝缘体、铁芯或磁芯）上制成的（一般情况，电感线圈只有一个绕组）线圈叫电感线圈。扁平电感线圈图你可能感到惊讶，特性阻抗随着频率的升高变小了，why阻抗公式中那个量发生了变化 其实这涉及到电磁学方面的一个深层次的问题。罪魁祸首是电感！！电感问题是个很复杂的问题，对电感的理论计算很繁琐，有兴趣的网友可以找资料看看电感的计算，详细的推导过程我就不在这里写了。简单的说，导线的电感由两部分组成：导线的内部电感和导线的外部电感。当频率升高时，导线的内部电感减小，外部电感不变，总电感减小，因而导致了特性阻抗减小。 我们知道，电感的定义是指围绕在电流周围的磁力线匝数。电感随频率减小，直觉告诉我们一定是导线中电流分布发生了变化。到这里我想各位网友应该豁然开朗了。趋肤效应（skineffect）你一定不会陌生。看看下面的这张图你会有更直观的感受，这是用二维场求解器仿真出来的高频时导体中电流的分布。黄色部分是电流所在位置。 所谓电感线圈就是在导线中有电流时，其周围即建立磁场。通常我们把导线绕成线圈，以增强线圈内部的磁场。电感线圈就是据此把导线（漆包线、纱包或裸导线）一圈靠一圈（导线间彼此互相绝缘）地绕在绝缘管（绝缘体、铁芯或磁芯）上制成的（一般情况，电感线圈只有一个绕组）线圈叫电感线圈。扁平电感线圈图当频率升高时，电流向导线表面集中，在导线内部电流密度减小，当然电感减小。电感的本质，是围绕在电流周围的磁力线匝数，注意“围绕在电流周围”这个说法。假设存在极端情况，导线内部电流完全消失，所有的电流集中在导体表面，磁力线当然没法再内部去环绕电流，内部电感消失。导线总电感减小，减小的那一部分就是导线的内部电感。当然这种说法不严谨，不过对直观的理解问题非常有帮助。

接地电阻概要

接地电阻是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻。接地电阻值体现电气装置与“地”接触的良好程度和反映接地网的规模。 接地电阻就是用来衡量接地状态是否良好的一个重要参数，是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻，它包括接地线和接地体本身的电阻、接地体与大地的电阻之间的接触电阻，以及两接地体之间大地的电阻或接地体到无限远处的大地电阻。接地电阻大小直接体现了电气装置与“地”接触的良好程度，也反映了接地网的规模。接地电阻的概念只适用于小型接地网；随着接地网占地面积的加大以及土壤电阻率的降低，接地阻抗中感性分量的作用越来越大，大型地网应采用接地阻抗设计。 接地电阻的测量方法 影响接地电阻的因素很多：接地极的大小（长度、粗细）、形状、数量、埋设深度、周围地理环境（如平地、沟渠、坡地是不同的）、土壤湿度、质地等等。为了保证设备的良好接地，利用仪表对接地电阻进行测量是必不可少的。 接地电阻的测量方法可分为：电压电流表法、比率计法和电桥法。按具体测量仪器及布极数可分为：手摇式地阻表法、钳形地阻表法、电压电流表法、三极法和四极法。 在测接地电阻时，有些因素造成接地电阻不准确： （1）地网周边土壤构成不一致，地质不一，紧密、干湿程度不一样，具有分散性，地表面杂散电流、特别是架空地线、地下水管、电缆外皮等等，对测试影响特别大。解决的方法：取不同的点进行测量，取平均值。 （2）测试线方向不对，距离不够长。解决的方法：找准测试方向和距离。 （3）辅助接地极电阻过大。解决的方法：在地桩处泼水或使用降阻剂降低电流极的接地电阻。 （4）测试夹与接地测量点接触电阻过大。解决的方法：将接触点用锉刀或砂纸磨光，用测试线夹子充分夹好磨光触点。 （5）干扰影响。解决的方法：调整放线方向，尽量避开干扰大的方向，使仪表读数减少跳动。 （6）仪表使用问题。电池电量不足，解决的方法：更换电池。 （7）仪表精确度下降。解决的方法：重新校准为零。 接地电阻的测试值的准确性，是判断接地是否良好的重要因素之一。测试值一旦不准确，要不浪费人力物力（测值偏大），要不就会给接地设备带来安全隐患（测值偏小）。