电感元件欧姆定律

两同频正弦量的相位差表明：两正弦量过零（到 达最大值）的先后顺序。先过零的称为超前，后 过零的称为滞后
贵州电力职业技术学院
特殊的相位关系
• 同相 • 正交 • 反相
贵州电力职业技术学院
正弦交流电路中元件的电压电流 关系
电流的为参考正弦量 电阻元件的电压 电感元件的电压
i 2I sin t
u Ri 2RI sin( t)
正弦交流电的有效值和最大值之间存在：
U m 2U
正弦交流电压的表达式 u 2U sin( t )
贵州电力职业技术学院
如果将RL串联电路的元件电压 作为直角三角形的两个直角边， 而总电压作为斜边，再来计算 三者关系
U
U
2 R

U
2 L
? 为什么两个电阻串联电路的电压又不满足直角三角形的“勾股定理”
贵州电力职业技术学院
• 电感元件
测试电路
测试波形
贵州电力职业技术学院
对比两元件的波形测试结果
• 电压与电流是同频正弦量 • 电阻元件上的电压与电流相位相同 • 电感元件上电压相位超前电流相位
2
贵州电力职业技术学院
正弦交流电路的相位关系
• 当计时起点选取在正弦 量过零时刻的右面时， 初相角为正值，φ >0
工频正弦交流电
最大值 Um
初相角
周期T
贵州电力职业技术学院
正弦交流电的三要素
• 最大值 • 周期（频率） • 初相角
u Um sin( t )
最大值
角频率
初相角
2f 2 1
T
贵州电力职业技术学院
测试电路
• 1200Ω 电阻为 两只15W白炽 灯并联
• 1.7H电感为日 光灯振流器
贵州电力职业技术学院
电阻元件、电感元件的功率
电平阻均元消件耗瞬的时功功率率
p

ui
P
UI2UsUin
2t
I
22RI
sin
t
UI(1 cos 2tR)
电平阻均元功件率总计是算在 方消法耗与功直率流，电电路阻中元的件计是算方耗法能一元件 致。不同之处只是将直流值改为交流的有效值
WL

1 2
Li 2 (t)
贵州电力职业技术学院
电感元件与电阻元件的不同之处
• 电阻满足欧姆定律，电感电压与电流的 变化率成正比
• 电感是储能元件，在一定条件下可将储 能转换为电能，电阻是耗能元件，能量 是不可逆转的
贵州电力职业技术学院
正弦交流电路中R和L的电压电流 关系
• 电阻元件
测试电路
测试波形
令
X L L
称为电感的电抗，简称感抗
有效值形式的欧姆定律 U LI X L I
感抗的大小不但与自感系数L成正比，而且还与角频率成正比， 与所加的电压或电流没有关系。频率越高感抗越大
感抗也只有在正弦交流电路中才有意义。在直流电路中，由于 ω=0，电感线圈相当于短路。所以电感元件具有通直（流）阻 交（流）的作用
贵州电力职业技术学院
项目2、1：RL串联电路电压测量
• 能够正确连接RL串联电路，并对元件电 压进行测量
• 能够正确选择及使用测量仪表 • 逐步养成强电操作安全习惯
贵州电力职业技术学院
民用电安全操作常识
• 非特殊情况，不能带电接触线路，否则可能有触电的 危险
• 测量完成及改接线路，必须将电源停电后才能进行操 作
有效值是一种能量等效，供给同一负载的能量相同， 则直流量的值就是交流量的有效值
有效值只有大小之分，没有正负区别。因此进行 正弦交流电量测量时，测量表计没有正负区分
贵州电力职业技术学院
设交流电压为： 有效值为：
u Um sin( t )
U
1
2
2 0
(U
m
sin(
t


))2
有效值就是瞬时值的（平）方（平）均（平方）根值
贵州电力职业技术学院
虚拟仿真测试结果
贵州电力职业技术学院
虚拟仿真对比测试结果
贵州电力职业技术学院
实际接线测试
贵州电力职业技术学院
分析测试结果并分小组讨论测试中的问题
测试结果中同可以看出
总电压与各元件电压不满足KVL定理
贵州电力职业技术学院
正弦交流电的有效值
• 直流电源和交流电源在同一时间内供给同一负 载电阻电能，如果负载上消耗的电能相同，那 么直流电源的电压就是交流电源电压的有效值
L L
iL
• 当电感元件u—i选择为关联参考方向时
L Li u d L d (Li)
dt dt u L di
dt
☆
电压与流过的电流 的变化率成正比
☆
直流电作用下电感 线圈相当于短路
贵州电力职业技术学院
• 当电感元件通以电流后，在线圈上会产生磁场 ，说明电感线圈可以将电能转换为磁场能储藏
• 当计时起点选取在正弦 量过零时刻的左面时初 相角为负值，φ <0
贵州电力职业技术学院
正弦量的相位差
Baidu Nhomakorabea
设两同频正弦量 u Um sin( t u ) i Im sin( t i )
相位差
(t uo) (t i0 ) u0 i0
两同频正弦量相位差等于初相角之差与时间无关
电感元件
电感元件与电阻元件 存在不一样的特性
贵州电力职业技术学院
电感元件
• 线圈通以电流后，在线圈中 产生磁场，形成闭合的磁力 线，磁力线的大小用磁通 L 表示，N匝线圈产生的磁通称 为自感磁链
L NL
A
i
＋
u
L ,L
B i －
贵州电力职业技术学院
• 磁链与形成磁链的电流比称为自感系数L或 电感系数, 简称电感
贵州电力职业技术学院
• 电感元件瞬时功率
p ui 2U sin( t ) 2I sin t 2
UI sin 2t
• 有人正在进行接线操作时，其它人不允许接触合闸开 关，以免造成因误操作而使正在接线的人员造成触电
• 发现有人触电，应立即断开电源开关，再对触电者进 行施救，并立即向专业医务人员求救
贵州电力职业技术学院
良好操作习惯的养成，是在每一个 操作细节中逐步形成的，“麻痹大 意”是造成事故的罪魁祸首
贵州电力职业技术学院
u L di 2LI sin( t )
dt
2
贵州电力职业技术学院
电阻元件欧姆定律
• 有效值形式 U RI • 瞬时值形式 u Ri
贵州电力职业技术学院
电感元件欧姆定律
• 有效值形式
U LI
电感元件的欧姆定律只适合于其电压电流的有效值 （最大值），不适合瞬时值
贵州电力职业技术学院