电感器的特性 电感器中的电流和电压介绍
浏览次数:12402024-09-13 15:54:02
电感器是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组。电感器具有一定的电感,它只阻碍电流的变化。如果电感器在没有电流通过的状态下,电路接通时它将试图阻碍电流流过它;如果电感器在有电流通过的状态下,电路断开时它将试图维持电流不变。电感器又称扼流器、电抗器、动态电抗器。
电感器的特性
电感器的特性与电容器的特性正好相反,它具有阻止交流电通过而让直流电顺利通过的特性。直流信号通过线圈时的电阻就是导线本身的电阻压降很小;当交流信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,所以电感器的特性是通直流、阻交流,频率越高,线圈阻抗越大。
电感器在电路中经常和电容器一起工作,构成LC滤波器、LC振荡器等。另外,人们还利用电感的特性,制造了阻流圈、变压器、继电器等。
通直流:指电感器对直流呈通路关态,如果不计电感线圈的电阻,那么直流电可以“畅通无阻”地通过电感器,对直流而言,线圈本身电阻很对直流的阻碍作用很小,所以在电路分析中往往忽略不计。
阻交流:当交流电通过电感线圈时电感器对交流电存在着阻碍作用,阻碍交流电的是电感线圈的感抗。
电感器中的电流和电压
电感中的电流
电感器产生多少感应电压取决于电流变化率。在我们关于电磁感应的教程中,楞次定律指出:“感应电动势的方向总是与引起它的变化相反”。换句话说,感应电动势将始终反对首先启动感应电动势的运动或变化。
因此,随着电流的减少,电压极性将充当电源,而随着电流的增加,电压极性将充当负载。因此,对于通过线圈的相同电流变化率,增加或减少感应电动势的幅度将是相同的。
4安培的稳态直流电流通过0.5H的螺线管线圈。如果上述电路中的开关打开 10 毫秒并且流过线圈的电流降至零安培,则线圈中感应的平均反电动势电压是多少?
电感中的感应电压
电感器中的功率
我们知道电路中的电感器会阻止电流 ( i ) 流过它,因为电流会感应出一个与它相反的电动势,即楞次定律。然后必须由外部电池电源完成工作,以保持电流流过该感应电动势。用于强制电流 ( i ) 对抗该自感应电动势 ( VL )的瞬时功率 由上式给出:
产生反电动势
电路中的功率为P = V*I因此:
吸收的功率
理想电感器没有电阻,只有电感,因此 R = 0 Ω,因此线圈内没有功率耗散,因此我们可以说理想电感器的功率损耗为零。
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