1、定義
把金屬導(dǎo)線繞在一骨架上構(gòu)成一實際電感線圈,當(dāng)電流通過線圈時,將產(chǎn)生磁通,是一種抵抗電流變化、儲存磁能的部件。電感元件是實際線圈的一種理想化模型,它反映了電流產(chǎn)生磁通和磁場能量儲存其元件特性是磁通鏈Ψ與電流I的代數(shù)關(guān)系。下圖所示為工程應(yīng)用中實際的電感元器件照片。
?
?
2、線性時不變電感
任何時刻,通過電感元件的電流i與其磁鏈y成正比的電感稱為線性時不變電感。
?(1)
電感的單位是亨[利](H)或(mH)。圖2(a)所示為電容元件電路符號;圖2(b)為線性時不變電感元件的韋安特性曲線,y~i特性為過原點的直線。
?
3、線性電感的電壓、電流關(guān)系
當(dāng)線性電感元件的電壓電流取關(guān)聯(lián)參考方向,如圖6.4(a)所示,根據(jù)電磁感應(yīng)定律與楞次定律,得到電壓與電流的關(guān)系
?(3)
注意:
① 電感電壓u 的大小取決于i 的變化率,與 i 的大小無關(guān),電感是動態(tài)元件;
② 當(dāng)i為常數(shù)(直流)時,u =0。電感相當(dāng)于短路。
?
式(3)的逆關(guān)系可寫為
?(4)
上式表明:
①某一時刻的電感電流值與-¥到該時刻的所有電壓值有關(guān),即電感元件有記憶電壓的作用,電感元件也是記憶元件;
②研究某一初始時刻t0以后的電感電流,不需要了解t0以前的電流,只需知道t0時刻開始作用的電壓u和t0時刻的電流i(t0);
③上式中i(t0)稱為電感電壓的初始值,它反映電感初始時刻的儲能狀況,也稱為初始狀態(tài)。
?
4、電感的功率和儲能
①電感的功率
在電壓和電流的關(guān)聯(lián)參考方向下,線性電容元件吸收的功率為
?(5)
當(dāng)電流增大,p>0,電感吸收功率;當(dāng)電流減小,p<0,電感發(fā)出功率。表明電感能在一段時間內(nèi)吸收外部供給的能量轉(zhuǎn)化為磁場能量儲存起來,在另一段時間內(nèi)又把能量釋放回電路,因此電感元件是儲能元件,它本身不消耗能量。
?
②電感的儲能
?(6)
電感的儲能只與當(dāng)時的電流值有關(guān),電感電流不能躍變,反映了儲能不能躍變。電感儲存的能量一定大于或等于零。
評論
查看更多