理解交流电路中的电导、电纳与导纳

什么是电导？

在直流电路分析中，作为电阻倒数的概念称为电导。在简化并联电阻网络时特别有用：

R_parallel = 1 / (1/R₁ + 1/R₂ + … + 1/Rₙ)

并联电阻降低总电阻，而电导直接累加。数学上电导是电阻倒数：G = 1/R。并联电阻公式中每个 1/R 项本质上就是电导。

电阻量化元件对电子流动的阻碍，电导度量电子通过的容易程度。“电阻”度量阻碍，“电导”度量能力。

历史上电导单位为姆欧（欧姆倒拼）。现 SI 单位为西门子（符号 S）。公式中符号 G 表示电导。

无功元件——电感和电容——随时间阻碍电流变化而非提供恒定电阻。这种时变阻碍称为电抗，也以欧姆为单位。

正如电导对应电阻，电抗的倒数称为电纳。定义为 B = 1/X，同电导一样以西门子为单位。

电纳符号为 B——电磁学中也用同字母表示磁通密度，但在电路分析中专指导纳虚部。

术语镜像电阻电导：电抗描述电路如何随时间阻碍电流变化，电纳描述电路多易接受时变电流。

评估多个并联纯电抗时，常将各电抗 X 转为对应电纳 B，求和 B 值，再取倒数得等效电抗：

X_parallel = 1 / (1/X₁ + 1/X₂ + … + 1/Xₙ)

电纳像电导一样并联相加、串联组合。两者均为标量。但当电阻和无功元件共存，单一标量不再足够。

混合网络中，阻抗（Z，单位欧姆）及其倒数导纳（Y，单位西门子）变得必需。阻抗是封装电阻和电抗的复数；导纳是其复数倒数。

导纳记 Y，单位西门子，是阻抗倒数。阻抗量化电路对交流的阻碍，导纳量化电路允许电流流动的程度。

因阻抗是复数，导纳也是复数。现代科学计算器能处理极坐标和矩形形式复数运算，故很少需显式使用电纳（B）或导纳（Y）单独数值。尽管如此，理解其含义仍有价值。