交流電-電阻電感電容
電阻
純電阻電路是最簡單的一種交流電路。白熾燈、電爐、電烙鐵等的電路都可以看成是純電阻電路。雖然純電阻的電壓和電流都隨時間而變,但對同一時刻,歐姆定律仍然成立。
對純電阻電路有:(1)通過電阻R的電流和電壓的頻率相同;(2)通過電阻R的電流峰值和電壓峰值的關(guān)系是
的電流和電壓同位相。
電感
一個忽略了電阻的空心線圈和交流電流源組成的電路稱為“純電感電路”。在純電感電路中,電感線圈兩端的電壓u和自感電動勢eL間(當(dāng)約定它們的正方向相同時)有u=-eL因自感電動勢
故有
如果電路中的電流為正弦交流電流i=Imsinωt,則
其中Um=ImωL為電感兩端電壓的峰值。純電感電路中的電壓和電流波形如圖3-51所示。由此可見,對于純電感電路:(1)通過電感L的電流和電壓的頻率相同;(2)通過電感L的電流峰值和電壓峰值的關(guān)系是
Um=ImωL
其有效值之間的關(guān)系為
U=IωL
由上式可知,純電感電路的電壓大小和電流大小之比為
ωL稱為電感元件的阻抗,或稱感抗,通常用符號XL表示,即
XL=ωL=2πfL。
式中,頻率f的單位為赫茲,電感L的單位為亨利,感抗XL的單位為歐姆。這說明,同一電感元件(L一定),對于不同頻率的交流電所呈現(xiàn)的感抗是不同的,這是電感元件和電阻元件不同的地方。電感元件的感抗隨交流電的頻率成正比地增大。電感元件對高頻交流電的感抗大,限流作用大,而對直流電流,因其f=0,故XL=0,相當(dāng)短路,所以電感元件在交流電路中的基本作用之一就是“阻交流通直流”或“阻高頻通低頻”。各種扼流圈就是這方面應(yīng)用實例;(3)在純電感電路中,電感兩端的電壓位相超前其電流位的變化成正比,而不是和電流的大小成正比。對于正弦交流電,當(dāng)電流i當(dāng)電流為零時,其變化率為最大,電壓也最大。
電容
當(dāng)把正弦電壓u=Umsinωt加到電容器時,由于電壓隨時間變化,電容器極板上的電量也 含電容器的交流電路圖
隨著變化。這樣在電容器電路中就有電荷移動。如果在dt時間內(nèi),電容器極板上的電荷變化dq,電路中就要有db的電荷移動,因此電路中的電流對電容器來說,其極板上的電量和電壓的關(guān)系是
q=CU
因此有
其中Im=UmωC為電路中電流的峰值。純電容電路中的電壓和電流波形如圖3-53所示。由此可見,對于純電容電路:(1)通過電容C的電流和電壓的頻率相同;(2)通過電容C的電流峰值和電壓峰值的關(guān)系是
Im=UmωC
其有效值之間的關(guān)系為
I=UωC
由上式可知,純電容電路中的電壓大小與電流大小之比為
表示,即式中頻率f的單位為赫茲,電容C的單位是法拉,容抗Xc的單位為歐姆。可見,同一電容元件(C一定),對于不同頻率的交流電所呈現(xiàn)的容抗是不同的。由于電容器的容抗與交流電的頻率成反比,因此頻率越高,容抗就越小,頻率越低,容抗就越大。對直流電來講f=0,容抗為無限大,故相當(dāng)于斷路。所以電容元件在交流電路中的基本作用之一就是“隔直流,通交流”或“阻低頻,通高頻”;(3)率成正比,而不是和電壓的大小成正比。對于正弦交流電,當(dāng)電壓為零
保定市四北電子有限公司專業(yè)生產(chǎn)開關(guān)電源。
純電阻電路是最簡單的一種交流電路。白熾燈、電爐、電烙鐵等的電路都可以看成是純電阻電路。雖然純電阻的電壓和電流都隨時間而變,但對同一時刻,歐姆定律仍然成立。
對純電阻電路有:(1)通過電阻R的電流和電壓的頻率相同;(2)通過電阻R的電流峰值和電壓峰值的關(guān)系是
的電流和電壓同位相。
電感
一個忽略了電阻的空心線圈和交流電流源組成的電路稱為“純電感電路”。在純電感電路中,電感線圈兩端的電壓u和自感電動勢eL間(當(dāng)約定它們的正方向相同時)有u=-eL因自感電動勢
故有
如果電路中的電流為正弦交流電流i=Imsinωt,則
其中Um=ImωL為電感兩端電壓的峰值。純電感電路中的電壓和電流波形如圖3-51所示。由此可見,對于純電感電路:(1)通過電感L的電流和電壓的頻率相同;(2)通過電感L的電流峰值和電壓峰值的關(guān)系是
Um=ImωL
其有效值之間的關(guān)系為
U=IωL
由上式可知,純電感電路的電壓大小和電流大小之比為
ωL稱為電感元件的阻抗,或稱感抗,通常用符號XL表示,即
XL=ωL=2πfL。
式中,頻率f的單位為赫茲,電感L的單位為亨利,感抗XL的單位為歐姆。這說明,同一電感元件(L一定),對于不同頻率的交流電所呈現(xiàn)的感抗是不同的,這是電感元件和電阻元件不同的地方。電感元件的感抗隨交流電的頻率成正比地增大。電感元件對高頻交流電的感抗大,限流作用大,而對直流電流,因其f=0,故XL=0,相當(dāng)短路,所以電感元件在交流電路中的基本作用之一就是“阻交流通直流”或“阻高頻通低頻”。各種扼流圈就是這方面應(yīng)用實例;(3)在純電感電路中,電感兩端的電壓位相超前其電流位的變化成正比,而不是和電流的大小成正比。對于正弦交流電,當(dāng)電流i當(dāng)電流為零時,其變化率為最大,電壓也最大。
電容
當(dāng)把正弦電壓u=Umsinωt加到電容器時,由于電壓隨時間變化,電容器極板上的電量也 含電容器的交流電路圖
隨著變化。這樣在電容器電路中就有電荷移動。如果在dt時間內(nèi),電容器極板上的電荷變化dq,電路中就要有db的電荷移動,因此電路中的電流對電容器來說,其極板上的電量和電壓的關(guān)系是
q=CU
因此有
其中Im=UmωC為電路中電流的峰值。純電容電路中的電壓和電流波形如圖3-53所示。由此可見,對于純電容電路:(1)通過電容C的電流和電壓的頻率相同;(2)通過電容C的電流峰值和電壓峰值的關(guān)系是
Im=UmωC
其有效值之間的關(guān)系為
I=UωC
由上式可知,純電容電路中的電壓大小與電流大小之比為
表示,即式中頻率f的單位為赫茲,電容C的單位是法拉,容抗Xc的單位為歐姆。可見,同一電容元件(C一定),對于不同頻率的交流電所呈現(xiàn)的容抗是不同的。由于電容器的容抗與交流電的頻率成反比,因此頻率越高,容抗就越小,頻率越低,容抗就越大。對直流電來講f=0,容抗為無限大,故相當(dāng)于斷路。所以電容元件在交流電路中的基本作用之一就是“隔直流,通交流”或“阻低頻,通高頻”;(3)率成正比,而不是和電壓的大小成正比。對于正弦交流電,當(dāng)電壓為零
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