与电有关的著名定律之一是“欧姆定律”。欧姆定律给出了一个经验关系，描述了各种导电材料的导电性。根据这一定律，导体中流动的电流与导体两端的电压成正比，电阻是比例常数。这里，电流的单位是安培，电压的单位是伏特，电阻的单位是欧姆。在物理学中，这个定律通常也被用来指代该定律的各种推广，例如电磁学中的向量形式。同样，当使用交流电感器时，使用欧姆定律，其中电阻被称为“电感电抗”，而不是“电阻”。


什么是电感电抗？

当电压施加到电感器上时，电感器电路上会感应出电流。然而，该电流不是立即产生的，而是以由电感器的自感值确定的快速速率增长。感应电流受到电感线圈绕组中存在的电阻元件的限制。这里，电阻的大小取决于所施加的电压与感应电流的比率，如欧姆定律所述。


下图是用于计算电感电抗的电感器电路。


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电感电抗

然而，当电感器连接到AC电路时，电流的流动表现不同。这里使用正弦电源。因此，出现了电压波形和电流波形之间的相位差。现在，当交流电源用于电感线圈时，除了线圈的电感之外，电流还必须面对与交流波形的频率相反的方向。当电感连接在交流电路中时，电感中的电流所面临的电阻被称为“电感电阻”。


电感和电抗之间的差异

电感是指当材料内部的电流发生变化时，材料在其中感应出电压的能力。电感的符号是“L”。然而，电抗是电气材料的特性，它能抵抗电流的变化。电抗的单位是“欧姆”，用符号“X”表示，以区别于正常电阻。


电抗的工作原理与电阻类似，但与电阻不同的是，电抗不会以热量的形式耗散功率。相反，它将能量存储为电抗值，并将其返回到电路。理想的电感器具有零电阻，而理想的电阻器具有零电抗。


电感电抗公式推导

电感电抗是与交流电路有关的术语。它阻碍交流电路中的电流流动。在交流感应电路中，由于相位差，电流波形“滞后”施加的电压波形90度。即，如果电压波形为0度，则电流波形将为-90度。


在电感电路中，电感器被放置在交流电压源的两端。电感器中的自感电动势随着电源电压频率的增加和减少而增加和减少。自感电动势与电感线圈中电流的变化率成正比。当电源电压波形从正半周期过渡到负半周期时，或反之，出现最高的变化率。


在电感电路中，电流滞后于电压。因此，如果电压为0度，那么电流相对于电压将为-90度。因此，当考虑正弦波形时，电压波形V<sub>L可以分类为正弦波和电流波形IL作为负余弦波。


因此，一点处的电流可以定义为：


我L=我最大值.sin（ωt–900)，φω以弧度为单位，“t”以秒为单位


电感电路中的电压和电流之比给出了电感电抗X的值L


因此，XL=伏L/我L欧姆=ωL=2πfL欧姆


这里，L是电感，f是频率，2πf=ω


从这个推导可以看出，电感电抗与电感器的频率“f”和电感“L”成正比。随着电压频率或线圈电感的增加，电路的总电抗增加。随着频率增加到无穷大，感抗也增加到无穷远，作用类似于开路。对于频率降至零的情况，感抗也会降至零，其作用类似于短路。


象征

电感电抗是当提供交流电压时，电感器中的电流所面临的电阻。其单位与阻力单位相似。电抗的符号是“XL“.由于电流相对于电压电感器滞后90度，通过计算其中一个量的值，可以很容易地计算另一个量。如果电压是已知的，那么通过电压波形的负90度偏移，可以导出电流波形。


实例

让我们看一个计算电感电抗的例子。


一个电感为200mH、电阻为零的电感器连接在一个150v的电源上。电压源的频率为60Hz。计算电感电抗和流经电感器的电流


电感电抗


十、L=2πfL


= 2π × 50 × 0.20


=76.08欧姆


现在的


我L=伏L/XL


= 150/76.08


=1.97 A


在电气和电子电路中，“电抗”一词经常与电感器和电容器电路一起使用。这些电路中电抗值的增加会导致流过它们的电流减少。感抗会导致电压和电流异相。在电力系统中，这将限制交流输电线路的功率容量。尽管在这种情况下电流仍然流动，但输电线路会被加热，不会有有效的电力传输。因此，监测电路的电抗是很重要的。电感电路的电压波形和电流波形之间的相位差是多少？