感抗

簡單來說，當線圈中有電流通過時，就會線上圈中形成感應電磁場，而感應電磁場又會線上圈中產生感應電流來抵制通過線圈中的電流。因此，我們把這種電流與線圈之間的相互作用稱其為電的感抗，也就是電路中的電感。

基本介紹

中文名：感抗外文名：Inductive reactance產生：由感應電流產生單位：歐姆

簡介,公式詳解,詳細說明,計算公式,在電路中的作用,是否可消耗電能,

簡介交流電也可以通過線圈，但是線圈的電感對交流電有阻礙作用，這個阻礙叫做感抗。交流電越難以通過線圈，說明電感量越大，電感的阻礙作用就越大；交流電的頻率高，也難以通過線圈，電感的阻礙作用也大。實驗證明，感抗和電感成正比，和頻率也成正比。如果感抗用XL表示，電感用L表示，頻率用f表示，那么其計算公式為：XL= 2πfL=ωL感抗的單位是歐。知道了交流電的頻率f(Hz)和線圈的電感L(H)，就可以用上式把感抗計算出來。電感的單位是“亨利（H）”我們可利用電流與線圈的這種特殊性質來製成不同大小數值的電感器件，以組成不同功能的電路系統網路.公式詳解XL = ωL = 2πfL ，XL 就是感抗，單位為歐姆 ，ω 是交流發電機運轉的角速度，單位為弧度/秒，f 是頻率，單位為赫茲 ，L 是線圈電感，單位為亨利。詳細說明①當交流電通過電感線圈的電路時，電路中產生自感電動勢，阻礙電流的改變，形成了感抗。自感係數越大則自感電動勢也越大，感抗也就越大。如果交流電頻率大則電流的變化率也大，那么自感電動勢也必然大，所以感抗也隨交流電的頻率增大而增大。交流電中的感抗和交流電的頻率、電感線圈的自感係數成正比。在實際套用中，電感是起著“阻交、通直”的作用，因而在交流電路中常套用感抗的特性來旁通低頻及直流電，阻止高頻交流電。②在純電感電路中，電感線圈兩端的交流電壓(u)和自感電動勢(εL)之間的關係是u=-εL，而εL =-Ldi/dt，所以u=Ldi/dt。正弦交流電作周期性變化，線圈內自感電動勢也在不斷變化。當正弦交流電的電流為零時，電流變化率最大，所以電壓最大。當電流為最大值時，電流變化率最小，所以電壓為零。由此得出電感兩端的電壓位相超前電流位相π/2 (如圖)。在純電感電路中，電流和電壓的頻率是相同的。電感元件的阻抗就是感抗(XL=ωL=2πfL)，它和ω、L都成正比。當ω=0時則XL =0，所以電感起“通直流、阻交流”或者“通低頻，阻高頻”的作用。③在純電感電路中，感抗不消耗電能，因為在任何一個電流由零增加到最大值的1/4周期的過程中，電路中的電流線上圈附近將產生磁場，電能轉換為磁場能儲藏在磁場裡，但在下一個1/4周期內，電流由大變小，則磁場隨著逐漸減弱，儲藏的磁場能又重新轉化為電能返回給電源，因而感抗不消耗電能(電阻發熱忽略不計)。計算公式纏繞小電壓變壓器,感抗的計算公式推導如下：2πfL=R初級負載 （1）其中R初級負載包括變壓器初級線圈的阻抗和感抗。因為我只要纏繞10匝左右，所以阻抗可以看做近似為0；所以R初級負載主要是由感抗引起的。知道R初級負載和f（頻率已知為500KHz）的大小，那么：L= R初級負載/(2πf) (2)那么怎么得到R初級負載的值呢？這個值是由靜態電流和初級電壓推導出來的：R初級負載= V初級/ I靜態 （3）初級電壓是已知的，而靜態電流（次級開路時的初級線圈中存在的電流）的經驗值是：I靜態=5%*I初級滿負載 （4）I初級滿負載* V初級= I次級滿負載* V次級 （5）因為初、次級電壓比為已知量，那么只要知道I次級滿負載的值就可以知道I初級滿負載的值。我要做的變壓器初、次級電壓比是1：1.2，I次級滿負載是200毫安。那么I初級滿負載=240毫安，把這個值帶入（4）式，可以求出I靜態大約是10毫安。V初級是已知量，在這裡我的變壓器初級電壓是V初級=5V。把V初級=5V，I靜態=10毫安代入（3）式，得出R初級負載=500歐姆。把R初級負載=500歐姆，代入（2）式，可以求出:L=500/(2πf)=500/(2π*500000)=159(微亨)在電路中的作用電感：“通直流，阻交流；通低頻，阻高頻”由感抗產生的原因知：電感線圈對直流電流沒有阻礙作用，即“通直流，阻交流”。由感抗的表達式XL= 2πfL知：自感係數大的電感線圈，對頻率小的交變電流就會有明顯的感抗，更不用說是高頻交變電流了。我們把這種電感線圈叫低頻扼流圈。只要是交流通過低頻扼流圈都會有較大的感抗，而對直流沒有阻礙作用。即低頻扼流圈“通直流，阻交流”。而自感係數小的電感線圈，對頻率小的交變電流感抗很小，只有高頻交變電流通過時才會有明顯的感抗作用。把這種線圈叫高頻扼流圈。高頻扼流圈“通低頻，阻高頻”。是否可消耗電能感抗不消耗電能。電流通過電感時，當電流增大，電能轉變成磁場能，電流減小時，磁場能又轉變成電能；所以，在交流電通過純電感或純電容時，電能並沒有減少，而是在電能—磁場能，或電能—電場能之間不停地轉化。

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