下面討論交流電通過(guò)純電感元件所需的電壓和用電功率。如圖2-8所示,在dr瞬間, 通過(guò)電感為L(zhǎng)的線圈的電流
稱為感抗,單位為D。
由以上討論可以明確純電感電路的規(guī)律:
(1)電感元件的感抗XL為a>L ;
(2)電壓U和電流I成正比,比率為XL;
(3)相位上電壓《比電流z超前90°。
純電感電路的相量關(guān)系
它綜合反映上述感應(yīng)電路的三點(diǎn)規(guī)律。 純電感元件的瞬時(shí)功率
平均功率為零,也就是交流電通過(guò)純電感元件不耗電。這是因?yàn)殡姼性莾?chǔ)能元件。由數(shù) 學(xué)分析可知,瞬時(shí)功率也是正弦函數(shù),但其角頻率為為電流的角頻率),如圖2-8,在i 的半周p變化了一周,其中/>半周為正,半周為負(fù),結(jié)果f的一周的平均功率為零。其所以如
此,是因電感元件有電磁轉(zhuǎn)換功能,根據(jù)法拉第定律,在P的前半周,所對(duì)應(yīng)的g為正,在元件
周圍磁場(chǎng)加強(qiáng),電能變?yōu)榇拍?而在P的后半周,所對(duì)應(yīng)的g為負(fù),磁能變?yōu)殡娔芊祷仉娐贰?br>所以說(shuō)純電感元件是用電但不耗電的元件。存在_時(shí)功率,說(shuō)明用電;平均功率為零,
說(shuō)明不做外功不發(fā)熱不耗電。此平均功率稱為無(wú)功功率,用來(lái)反映電感元件所需的供電量。 純電感元件的無(wú)功功率(var)
下面討論交流電使電容器充放電所需的電壓和功率。 如圖2-9,電容器中的瞬時(shí)電流(A)
又稱電容器的容量,用來(lái)表示它的容電能力。
電容元件和電感元件都是儲(chǔ)能元件,所以電流規(guī)律類似,但不相同,因?yàn)閮?chǔ)能的機(jī)理不 同。電容元件儲(chǔ)能機(jī)理是充放電,電感元件儲(chǔ)能的機(jī)理是電磁能可逆轉(zhuǎn)換,電容器的電流指 充放電電流。
無(wú)功功率增加供電設(shè)備的負(fù)擔(dān),從供電角度而言,希望 盡量小;但從用電角度而言,起著重要作用,所以電感和電容 元件也是組成電路的基本元件。例如感應(yīng)電爐的感應(yīng)器就 是電感元件,為減輕電源負(fù)擔(dān),需配置電容器。