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电容或电感的电压_纯电阻、纯电感和纯电容电路

时间:2022-10-16 04:30:00 电感线圈电阻20

电阻是交流电路R,电感L和电容C的组合。R,L和C这些电路的基本要素被称为电路参数。交流电路的研究需要考虑每个参数对电路的影响。

一、纯电阻电路

纯电阻电路的电感很小,所以在一般频率下,电路中的相对阻抗可以忽略不计。在纯电阻电路中,所有额外的电压都落在电阻上,被电阻消耗掉。纯电阻电路也被称为零电感电路。

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(图一)

可以证明,在纯电阻电路中,外加电压与生成电流相同。

(图二)

观察图2,纯电阻电路的功率曲线(Power)一直是正的,也就是说,纯电阻电路中的功率不是零。这是因为瞬时电压值和瞬时电流值总是同时为正,同时为负,导致其总积累为正。其中,功率曲线的频率是电压和电流曲线的两倍。

纯电阻电路的功率因素cosφ=1。

二、纯电感电路

纯电感线圈定义为没有欧姆电阻,因此线圈没有热损失(

)。事实上,我们无法获得纯电感。普通的电感线圈是由于导线直径足够大,导致线圈的欧姆电阻小得可以忽略不计,但实际上仍然有一些电阻。

由于线圈的自感特性,当交流电压应用于纯电感电路时,线圈会产生相应的反向电势。这种反向电势总是阻碍电流通过线圈的变化(上升或下降)。由于电路中没有电阻,也没有电压降,因此外部电压仅用于平衡线圈产生的自感电势。

(图三)

从以看出,在纯电感电路中,生成电流滞后于外加电压π/2个相位。

(图四)

观察图4中的功率曲线(Power),其位于θ轴的上下部分是一样的,所以在半周期内,纯电感电路的平均功率为0。

在纯电感电路的第一个1/4周期中,电源提供的能量(或功率)存储在线圈周围的磁场中。然后在下一个1/4周期中,磁场消失,存储在磁场中的能量返回电源。因此,在纯电感电路中没有能量消耗(或功率)。

感抗

在电路中,电感对交流电流的阻碍被称为感抗。感抗是所有电感器的特性,符号是XL。
XL=ωL = 2πfL 欧姆

其中,f是频率(Hz),L是电感(H)。

感抗单位是欧姆。电感器的感抗与外加电压频率成线性成正比。

三、纯电容电路

当一个交流电压应用于纯电容电路时,交流电源首先向一个方向充电,然后向另一个方向充电。

(图五)

从瞬时见,在纯电容电路中,生成电流领先于外加电压π/2相位。

(图六)

观察图6中的功率曲线(Power),其位于θ轴的上下部分是一样的,所以在半周期内,纯电容电路的平均功率为0。

在纯电容电路的第一个1/4周期中,电源提供的能量(或功率)储存在电容器两端夹板的电场中。然后,在下一个1/4周期中,电场消失,储存在电场中的能量返回电源。这一过程在每次交替中重复,因此在纯电容电路中不消耗能量(或功率)。

容抗
电容器的电容对交流电流的阻碍作用被称为容抗。容抗是所有电容器的一个特性,符号为Xc。

Xc=1/(ωC)=1/(2πfC)欧姆

其中,f是频率(Hz),C是电容(F)。

欧姆是容抗的单位。

译自

Purely Resistive | Inductive | Capacitive Circuit - your electrical guidewww.yourelectricalguide.com

作者:业余电子狂魔

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