【电路笔记】-感抗

感抗

文章目录

  • 感抗
    • 1、概述
    • 2、感抗示例1
    • 3、通过 LR 串联电路的交流电源
    • 4、感抗示例2
    • 5、交流电感器的功率三角形

线圈的感抗取决于所施加电压的频率,因为电抗与频率成正比。

1、概述

感抗是电感线圈的一种特性,它抵抗通过它的交流电 (AC) 的变化,类似于电阻中对抗直流电 (DC) 的变化。

到目前为止,我们已经研究了连接到直流电源的电感器的行为,希望现在我们知道,当在电感器上施加直流电压时,通过它的电流的增长不是瞬时的,而是由电感器自感决定的 或反电动势值。

我们还看到,电感器电流继续上升,直到五个时间常数后达到最大稳态条件。 流过电感线圈的最大电流仅受线圈绕组的电阻部分(以欧姆为单位)的限制,并且正如我们从欧姆定律知道的那样,这由电压与电流之比 V / R V/R V/R 决定。

当在电感器上施加交流电压或交流电压时,流过电感器的电流的表现与施加直流电压时的表现非常不同。 正弦电源的效应会在电压和电流波形之间产生相位差。 现在,在交流电路中,流过线圈绕组的电流的阻力不仅取决于线圈的电感,还取决于交流波形的频率。

交流电路中流经线圈的电流阻力由电路的交流电阻(通常称为阻抗 ( Z Z Z))决定。 但电阻始终与直流电路相关,因此为了区分直流电阻和交流电阻,通常使用术语电抗。

就像电阻一样,电抗值也以欧姆为单位测量,但给出符号 X X X(大写字母“X”),以将其与纯电阻值区分开。

由于我们感兴趣的元件是电感器,因此电感器的电抗被称为“感抗”。 换句话说,电感器在交流电路中使用时的电阻称为感抗。

感抗用符号 X L X_L XL 表示,是交流电路中抵抗电流变化的特性。 在我们关于交流电路电容器的教程中,我们看到在纯电容电路中,电流 I C I_C IC“领先”电压 90°。 在纯电感交流电路中,情况恰恰相反,电流 I L I_L IL “滞后”施加的电压 90°,或( π / 2 r a d s \pi/2 rads π/2rads)。

在这里插入图片描述

交流电感电路

在上面的纯电感电路中,电感器直接连接在交流电源电压上。 随着电源电压随频率的增加和减少,线圈中的自感反电动势也相对于这种变化增加和减少。

我们知道,这种自感电动势与通过线圈的电流的变化率成正比,并且当电源电压从正半周期跨越到负半周期时达到最大,反之亦然,在点 0° 和 180° 沿正弦波。

因此,当交流正弦波跨越其最大或最小峰值电压电平时,电压变化率最小。 在周期中的这些位置,最大或最小电流流过电感器电路,如下所示。

在这里插入图片描述

交流电感相量图

这些电压和电流波形表明,对于纯电感电路,电流滞后电压 90°。 同样,我们也可以说电压超前电流 90°。 不管怎样,一般的表达是电流滞后,如矢量图所示。 这里电流矢量和电压矢量显示为偏移 90°。 电流滞后于电压。

我们还可以将此语句写为 V L = 0 ° V_L = 0° V

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