我了解到,在電感器中,電壓會使電流領先90度。但是,我不完全理解為什麼它是90度。
我一直到處尋找有關為何如此的更多信息。但是,我發現的所有來源都只是說明了規則。
我了解到,在電感器中,電壓會使電流領先90度。但是,我不完全理解為什麼它是90度。
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實際上,電流是電壓的時間積分,或者電壓是電流的導數。如果電流為正弦,則電壓為餘弦,因為那是正弦的導數。
正弦波的導數和積分的工作方式分別為¼個週期,即與下一個相移90°。
最重要的是電感的基本公式 ,該公式適用於任何電氣情況:-
$$ V = L \ dfrac {di} {dt} $$
因此,如果電流是正弦波,則正弦的微分是餘弦:-
因此,電壓使電流超前90度。但是請記住,這僅適用於交流信號分析。例如,如果您在電感器上施加階躍電壓,則電流會隨著時間線性上升,因為:-
$$ \ dfrac {di} {dt} = \ dfrac {V} {L} $$
基本方程式描述了交流和瞬態事件。
此外,具有jwL的理想電感器的虛部為正,沒有進一步的實際電阻。這樣角度將變成90°。
90度相移(對於正弦波)僅對理想的無損線圈有效。實際上,總是存在電阻:導線的串聯電阻和集膚效應,以及由於導線和其他附近導體中的鐵芯損耗和渦流而引起的並聯電阻。相移將小於90度。在極端情況下,特殊鐵氧體磁珠的鐵損非常高,以至於它們充當高頻電阻。
還有並聯電容,因此,如果您增加頻率,則組合會經歷並聯諧振(=高阻抗)並變為電容性,相移接近-90度。哦,然後與附近的其他電感器發生了磁耦合...
永遠不要認為線圈只是線圈。
電流和電壓從相同的物理現象即電磁現像開始,但是它們的作用完全不同。
在作為線圈的電感中,通過使電流流通而產生磁場。如果線圈的電壓突然停止,則保持該電流。
這會導致電感中的電流在電壓突然變化之前是恆定的。
這就是奧林·拉斯洛普(Olin Lathrop)的答案之所以有意義的原因:通過包含有限跳轉的函數的積分,可以獲得一個連續函數,該函數添加了可以吸收有限跳轉的項。
此行為後的物理效果可以在以下位置仔細檢查: https://physics.stackexchange.com/questions/355140/magnetic-field-due-to-a-coil-of-n-turns-和一個電磁閥
您對滯後程度的評論僅在相量中觀察到,但沒有為什麼,您的知識就很me腳。
如果將電感器連接到電壓,電流將開始流動。 由於電感器的內部反電壓(可能被解釋為對電流變化的某種阻抗),電流只會緩慢增長-因此,與將其連接到電壓的突然變化相比,電流滯後電壓。感應器以不斷增長的磁場形式存儲能量。