交流電感

考慮一個包含電感器的電路，並假設電路（包括線圈線）的電阻非常小，可以忽略不計。在這種情況下，將線圈連接到直流電源會導致短路，眾所周知，電路中的電流會非常大。

當線圈連接到交流電源時，情況就不同了。在這種情況下，不會發生短路。由此可見。電感對通過它的交流電有什麼抵抗力。

這種抵抗的本質是什麼，它是如何形成的？

要回答這個問題，請記住自感現象…線圈中電流的任何變化都會導致其中出現自感電動勢，從而阻止電流變化。自感 EMF 的值與線圈的電感值以及其中電流的變化率。但是由於交流電連續變化線圈中連續出現的自感電磁輻射對交流電產生電阻。

了解發生在交流電路與電感器，見圖表。圖 1 顯示的曲線分別表示電路中的標記、線圈中的電壓和線圈中出現的自感電動勢。讓我們確保圖中的結構是正確的。

帶電感的交流電路

從 t = 0 時刻開始，即從觀察電流的初始時刻開始，它開始快速增加，但隨著它接近最大值，電流增加的速率減小。在電流達到最大值的瞬間，其變化率瞬間變為零，即電流變化停止。然後電流開始緩慢，然後迅速下降，並在第二個季度後下降到零。這四分之一周期內電流的變化率，從子彈開始遞增，當電流變為零時達到最高值。

電流隨時間變化的性質，取決於電流的大小

圖 2. 電流隨時間變化的性質，具體取決於電流大小

從圖2的結構可以看出，當電流曲線經過時間軸時，電流在短時間T內的增加幅度大於電流曲線達到峰值時的同一時間段內的增加幅度。

因此，無論電路中電流的方向如何，電流的變化率都隨著電流的增加而減小，隨著電流的減小而增加。

可見，當電流變化率最大時，線圈中自感電動勢必最大，當電流變化停止時，電動勢減小為零。事實上，在圖上，第一季度自感eL的電動勢曲線，從最大值開始，下降到零（見圖1）。

在下一個季度期間，電流從最大值減小到零，但其變化率逐漸增加，並且在電流等於零的時刻最大。相應地，在這四分之一時間段內，線圈中再次出現的自感電動勢逐漸增大，直到電流為零時達到最大值。

然而，自感電動勢的方向發生了相反的變化，第一季度電流的增加被第二季度的減少所取代。

電感電路

繼續進一步構建自感電動勢曲線，我們確信在線圈電流變化期間，線圈中的自感電動勢將完成一個完整的變化週期。它的方向是確定的楞次定律：隨著電流的增加，自感電動勢將與電流方向相反（週期的第一和第三季度），而隨著電流的減少，相反，它與方向重合（該期間的第二和第四季度）。

因此，交流電本身引起的自感電動勢阻止了它的增加，相反，它在下降時保持不變。

交流電感

現在讓我們轉向線圈電壓圖（見圖 1）。在此圖中，線圈端電壓的正弦波顯示為與自感電動勢的正弦波相等且相反。因此，線圈兩端的電壓在任何時刻都與線圈中產生的自感電動勢大小相等且方向相反。該電壓由交流發電機產生，用於終止 EMF 自感應電路中的動作。

因此，在連接到交流電路的電感器中，電流流動時會產生電阻。但由於這種電阻最終會引起線圈的電感，所以稱為感性電阻。

感應電阻用 XL 表示，以電阻形式測量，單位為歐姆。

電路的電感電阻越大，越大電流源頻率電路電源和更大的電路電感。因此，電路的電感電阻與電流的頻率和電路的電感成正比；由公式 XL = ωL 確定，其中 ω — 由乘積 2πe 確定的圓頻率... — n 中的電路電感。

歐姆定律對於包含電感電阻的交流電路，聲音因此：電流量與電壓成正比，與 NSi 的電感電阻成反比，即I = U / XL，其中I和U為有效電流和電壓值，xL為電路的感性電阻。

考慮線圈中電流變化的圖表。自感電動勢和終端電壓，我們注意到它們 vValues 的變化不及時重合。換句話說，電流、電壓和自感 EMF 正弦曲線對於所考慮的電路來說彼此之間存在時間偏移。在交流技術中，這種現象通常稱為相移。

如果兩個變量按照相同的規律（在我們的例子中是正弦曲線）以相同的周期變化，同時在正向和反向方向上達到最大值，並且同時減小到零，那麼這些變量具有相同的相位，或者，正如他們所說，相匹配。

例如，圖 3 顯示了相位匹配的電流和電壓曲線。我們總是在僅由有源電阻組成的交流電路中觀察到這種相位匹配。

在電路中包含電感電阻的情況下，電流和電壓相位，如圖 1 所示。 1 不匹配，即這些變量之間存在相移。這種情況下的電流曲線似乎滯後於電壓曲線四分之一的周期。

因此，當交流電路中加入電感時，電路中電流和電壓之間會發生相移，電流同相滯後於電壓四分之一周期……這意味著最大電流出現四分之一達到最大電壓後的時間段。

自感電動勢與線圈電壓反相，滯後電流四分之一周期，此時電流、電壓的變化週期，以及線圈的電動勢自感不會改變，並且保持等於為電路供電的發電機電壓的變化週期。這些值變化的正弦性質也得以保留。

有源電阻電路中電流和電壓的相位匹配

圖 3. 有源電阻電路中電流和電壓的相位匹配

現在讓我們了解具有有源電阻的交流發電機負載與具有感性電阻的負載之間的區別。

當交流電路只包含一個有源電阻時，電流源的能量被有源電阻吸收，加熱電線.

交流電感

當電路不包含有源電阻（我們通常認為它為零）而僅由線圈的電感電阻組成時，電流源的能量不會用於加熱電線，而只會用於產生自感電動勢，也就是說，它變成了磁場的能量......然而，交流電的大小和方向都在不斷變化，因此，磁場線圈隨著電流的變化而不斷變化。在第一季度期間，當電流增加時，電路從電流源接收能量並將其存儲在線圈的磁場中。但是，一旦達到最大值的電流開始下降，它就會以自感應電動勢存儲在線圈磁場中的能量為代價來維持。

因此，電流源在周期的第一季度將部分能量提供給電路，並在第二季度從充當電流源的線圈接收回能量。換句話說，僅包含電感電阻的交流電路不消耗能量：在這種情況下，電源和電路之間存在能量波動。相反，有源電阻吸收從電流源傳輸給它的所有能量。

與歐姆電阻不同，電感器相對於交流電源而言是無效的，即reactive... 因此，線圈的感應電阻也稱為電抗。

閉合包含電感的電路時的電流上升曲線 — 電路中的瞬變.