感抗與電流和電壓的關(guān)系

當(dāng)交流電通過線圈時，在線圈中產(chǎn)生自感電動勢。根據(jù)電磁感應(yīng)定律(楞次定律)，自感電動勢總是阻礙電路內(nèi)電流的變化，形成對電流的“阻力”作用，這種“阻力”作用稱為電感電抗，簡稱感抗。用符號X_L表示，單位也是歐姆。

實驗證明，線圈的電感L越大，交流電的頻率f越高，則其感抗X_L就越大，它們之間的關(guān)系為：

上述公式中：

• f：表示交流電的頻率，單位Hz；
• L：表示自感系數(shù)；單位為亨利（H）
• X_L：線圈的感抗，單位為歐姆（Ω）

上面的公式表明，當(dāng)電感系數(shù)一定時，感抗與頻率成正比，即電感元件具有通低頻率阻高頻率特性。

當(dāng)f=0時，X_L=0。這說明感抗對直流電不起阻礙作用。所有在直流電路中，可將線圈看成是短路。

如右圖所示的純電桿電路中，如果線圈兩端加上正弦交流電壓u，理論證明，在純電感電路中線圈兩端電壓有效值U與線圈中電流有效值I之間的關(guān)系為：

上述公式表明，電感器元件上電壓有效值與電流有效值也滿足歐姆定律。但是應(yīng)當(dāng)注意，瞬時值之間不滿足這種關(guān)系。

根據(jù)電磁感應(yīng)定律分析，u與i的變化關(guān)系如下圖（左）所示，從圖中可以知道，電感上電壓u總是超前i 90°。用相量圖表示見下右圖：

按逆時針方向，I_L相量在U_L相量之后90°，即I_L滯后U_L 90°。

純電感電路中的電功率