劳动出版社《电工基础》-B02-9050§6-4

1熟练掌握纯电感电路中电流与电压的相位关系和数量关系。,2熟练掌握纯电感电路中的功率关系。,3掌握电感器在交流电路中的作用。,学习目标,由电阻很小的电感线圈组成的交流电路，都可以近似地看成是纯电感电路。,常见电感器,一、电流与电压的关系,1基本关系,即线圈两端的电压大小与电流的变化率成正比。,2相位关系,从波形图可清楚看出电流和电压的相位关系是：电压总是超前电流90°。,设流过电感的正弦电流的初相为零，则电流、电压的瞬时值表达式为：,3数量关系,电感对交流电起阻碍作用,理论和实验都能证明，在纯电感电路中，电流与电压成正比，与感抗成反比，即：,这就是纯电感电路的欧姆定律。它说明，纯电感电路中，电流与电压的有效值仍满足欧姆定律。但由于电流与电压的相位不同，故电流与电压的瞬时值不满足欧姆定律。,感抗是用来表示电感线圈对交流电流起阻碍作用的一个物理量。其计算式为： 感抗的大小，取决于线圈的电感量L和流过它的电流的频率f。对具有某一固定电感量的线圈而言，f越高则XL越大。在相同电压作用下，线圈中的电流就会减小。在直流电路中，因频率f0，故线圈的感抗也等于零。由于一般线圈的电阻很小，故电感线圈可视为短路。,可见，电感器在电路中的作用主要是：通直流，阻交流。,左图所示为线性电感线圈的感抗随频率变化的曲线。,1.你能看出下列式子中哪些是正确的，哪些是错误的吗？为什么？,2.在纯电感电路中，电压超前电流90°，这是否说明先有电压后有电流？,二、电路的功率,1瞬时功率,pLuLiULmsin（t ）Imsint,ULm Imsintcost, ULm Imsin2t,ULIsin2t,上式说明，纯电感电路的瞬时功率也是以2按正弦规律变化的。,在第一和第三个 周期内，pL是正值，线圈起着一个负载的作用。,在第二和第四个 周期内，pL是负值，线圈起着一个电源的作用。,2平均功率,纯电感线圈接通交流电源后，时而“吞进”功率，时而“吐出”功率，在一个周期内的平均功率为零，即PL0，这表明电感线圈不是耗能元件，而是储能元件。,3无功功率,无功功率的单位为乏尔，简称乏（var）。,平均功率不能反映线圈与电源之间能量交换的规模，人们就用瞬时功率的最大值来反映这种能量交换的规模，并把它叫做电路的无功功率，用字母QL表示：,“无功”的含义是“交换”而不是“消耗”，它是相对“有功”而言的，绝不能理解为“无用”。 实际中许多含有电感性质的负载，如电动机、变压器等，都是根据电磁转换原理利用无功功率来工作的。,【练一练】,把一个电阻可以忽略不计，电感量为10mH的线圈分别接到频率为5kHz和25kHz的157V交流电源上，求线圈中的电流大小。,【知识拓展】 利用电感对交流电的阻碍作用可以制成扼流圈。,常见的扼流圈,课堂小结,在纯电感电路中，电压总是超前电流90°。电流与电压的有效值仍满足欧姆定律，即：,有功功率等于0。,无功功率：,