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自感电动势eL对正弦电流呈现的阻力叫感抗，用XL表示，单位为欧姆(Ω)。根据理论推导，计算感抗的公式为XL=2πfL (Ω) 式中，L是线圈的电感量，单位是亨利(H)。频率越高，电感量越大，感抗XL也越大。于是，可以写出纯电感交流电路欧姆定律的公式 纯电感线圈为什么不消耗功率 为了分析纯电感交流电路的电功率，我们重新画出了电压u与电流i的波形图(图9)。根据瞬时功率的计算公式p=ui，可以作出功率瞬时值曲线。在第一和第三个四分之一周期内，电压u与电流i方向相同，所以功率p是正值；在第二和第四个四分之一周期内，电压u与电流i方向相反，所以功率p是负值。瞬时功率p的正、负表示什么呢?p为正值期间，电感从电源吸收功率，把它储存在线圈的磁场中；p为负值期间，电感又把储存的功率释放给电源。如此说来，在一个周期内电感上消耗的平均功率p=0。虽然它没有消耗功率，却占有着电源的一部分功率，这部分功率在电源和负载之间交替往返，没有做有用的功，所以把这部分功率称为无功功率，用Q表示，单位为乏尔(var)，它的计算公式为 Q=UI=I 2XL (var) 电阻与电感串联的交流电路 在电阻R与电感L串联的交流电路(图10)中，电源电压u等于电阻电压降uR与电感电压降uL之和，即 u=uR+uL 根据上面得出的相位关系，电阻电压降uR与电流i同相，电感电压降uL超前电流90°，由此可以画出矢量图(图11)。将UR与UL进行矢量相加后，就得到外加电压U的矢量。在矢量图中，用矢量代表的正弦量均表示成I、U、UR、UL。由图11可见，U、UR、UL正好构成一个直角三角形，把这个直角三角形单独画出来，则它的三个边不再是矢量，而是正弦电压的有效值U、UR和UL，常称为电压三角形(图12)。由图可以得到电阻与电感串联的交流电路中电阻电压降UR、电感电压降UL电源电压U的关系，即 至此，本文开头提出的荧光灯电路中，灯管电压UR=148V，镇流器电压UL=166V，按上式算出 正好等于电源电压220V，问题得出了答案。 在电压三角形中，各部分电压又可以写成UR=IR，UL=IXL，于是 写成欧姆定律的形式 式中， 是电阻R与感抗XL串联后对电流的阻抗。 交流电路中的电功率 把R-L串联电路的电压三角形各个边都乘上电流I(图13)，就得到了功率三角形。电阻上消耗的功率为URI,称为有功功率P，电感上占有的功率为ULI，称为无功功率Q，电源供给电路的总功率为UI，称为视在功率S(单位为伏安，用VA表示)，它们之间的关系为 由电压三角形可以得到 P=S cosφ=UIcosφ 式中，cosφ=P/S，叫功率因数，它是表征交流电路用电状况的重要指标。 (责任编辑：admin) |