電阻和電感串聯的正弦交流電路中,電壓與電流的關係

2020-12-13 工控窩

在實際使用的設備中，簡單的單一元件電路其實並不多見。電爐不僅具備電阻還有一定的電感。電爐不僅具有電阻還有一定的電感。日光燈的整流器和電動機的線圈不僅具有電感還具有一定的電阻。所以我們在討論了純電阻、純電感和純電容的特殊電路之後，還需要進一步分析電阻和電感的串聯電路和有電容的並聯電路。

在日光燈電路中，用萬用表交流檔測得燈管和整流器兩端的電壓各位UR和UL，如右圖所示。UR和UL電壓數值相加等於電源電壓U的數值，這是什麼原因呢？

由於燈管和整流器是不同的負載，雖然同一個電流i流過電阻和電感，但是他們各自產生的電壓降uR和uL的相位是不同的。i與uR是相位相同，i滯後uL90°，如下圖中所示。在電阻和電感串聯電路中，以電流I為標準按比例大小和相位關係作相量圖（見《正弦交流電的三要素及表示方法：解析法、正弦曲線法、旋轉矢量法》）較為方便。UR與UL不能直接相加，可按平行四邊形法求得電源電壓U。並且UR、UL和U構成一直角三角形，稱為「電壓三角形」，可用三角形的勾股弦定律進行計算。

上面的公式中：Z=

稱為阻抗，單位是歐姆。

由此，I=U/Z，即為交流電路的狗姆定律。

將電壓三角形的沒邊除以I，就得到了「阻抗三角形」。如果電壓三角形的每邊乘以I，就可得到「功率三角形」。這三個三角形相似的，如下圖所示：

上圖中間的的「阻抗三角形」，由於R、XL、Z都不是正弦量，因而阻抗三角形的三邊不能畫成矢量。可以證明，在同一電阻、電感串聯交流電路中，電壓三角形和阻抗三角形是類似三角形，Z與R之間的夾角稱為阻抗角。它在數值上等於電壓超前電流的相位角，但實質上取決於電路中的電阻、電感和電源的頻率

相關焦點

  • 正弦交流電阻電感串聯電路中電壓與電流的計算
    單一元件正弦交流電路 　　在交流供電系統中，各種電器設備的作用雖然各不相同，但是從分析電路中的電壓、電流和能量轉換角度來看，除發電機是電源以外，其餘設備可歸納為三類元件：電阻元件、電感元件和電容元件。
  • 電工基礎:電阻電感電容串聯交流電路(33)
    在上一次的學習中，我們知道了電阻元件(本文的電阻元件均指線性電阻元件)、電感元件(本文的電感元件均指線性電感元件)與電容元件(本文的電容元件均指線性電容元件)在直流電路和交流電路中的區別，還知道了三種元件的單一參數交流電路特性。
  • 電工基礎:電阻電感電容串並聯交流電路(34)
    (2)在電感元件的交流電路中，阻抗中只有電感L，去掉阻抗表達式的電阻和電容部分，得到34-3(2)，此時的阻抗角和導納角互為相反數。(3)在電感元件的交流電路中，阻抗中只有電容C，去掉阻抗表達式的電阻和電感部分，得到34-3(3)，此時的阻抗角和導納角和依然互為相反數。
  • 串聯電路講解:串聯電阻、電壓、電流的大小及相互關係
    Chinak中國控微信公眾帳號：chinak958888 China.k中國控聯盟歡迎你！什麼是串聯電路串聯顧名思義就是一串串的連結在一起；我們看上圖中有兩個以上的電阻，就是一個接著一個成串的連結在一起，組成一個沒有分支的電路，這種連結方式的電路就是串聯電路；當串聯的是電阻時，就是串聯電阻。
  • 交流電純電感電路中感抗電壓電流電功率的關係
    感抗與電流和電壓的關係當交流電通過線圈時，在線圈中產生自感電動勢。根據電磁感應定律(楞次定律)，自感電動勢總是阻礙電路內電流的變化，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XL表示，單位也是歐姆。
  • 電阻和電感串聯的交流電路中的電功率公式及關係
    功率關係將電壓三角形的每邊乘以I就得到了如下右圖所示的功率三角形，它表明了爭先交流電路中有功功率P、無功功率Q和視在功率S之間的數量關係，也滿足勾股定律。在R、L串聯（即電阻和電感）交流電路中，只有R是耗能元件，故而電路的有功功率為：由電壓三角形可知，Uc=UcosΦ，所有，有功功率一般表示為：上述公式中cosΦ稱為電路的功率因數，它是表徵交流電路工作狀態的重要技術數據之一。
  • 電感電壓與電流的關係(大小/相位/頻率/數量關係)
    當線圈通過電流後，在線圈中形成磁場感應，感應磁場又會產生感應電流來抵制通過線圈中的電流。這種電流與線圈的相互作用關係稱為電的感抗，也就是電感，單位是「亨利（H）」，以美國科學家約瑟夫·亨利命名。它是描述由於線圈電流變化，在本線圈中或在另一線圈中引起感應電動勢效應的電路參數。電感是自感和互感的總稱。提供電感的器件稱為電感器。
  • 串、並聯電路中的電流、電壓、電阻關係
    串、並聯電路中的電流、電壓、電阻關係【失分盲點】(1)並聯電路中，支路越多，不是總電阻越大，而是總電阻越小，比阻值最小的電阻還要小。(2)在電路中電壓U不變時，支路越多，則幹路電流越大，可以從兩方面來理解：一是根據I=U/R，總電阻R小，則電流越大；二是由於總電壓不變，各支路電流大小互不影響，故支路越多，幹路電流越大。【示範題1】如圖甲是燈泡L和電阻R的I -U關係圖像。
  • 電流,電壓,電阻,電容和電感
    但是由於這個定義太過於抽象，一些想像力不是很好的學生可能無法清楚地理解；下面以水流做比喻，假設我們把正電荷或者負電荷（如電子）放大到水分子那麼大，那麼當有誰從水管裡流過時，此時就形成了電流；但是實際情況下沒那麼誇張，電子在導線中的流動速度是以光速進行的！***電壓***
  • 電工基礎:單一參數正弦交流電路(32)
    在直流電路中，電阻元件的伏安特性曲線是過原點的一條直線；而電感元件在直流電路中相當於通電導線或電阻元件（線圈電阻較大時）；電容元件在直流電路中其兩端電壓恆定，相當於開路，電流無法流通，即電容元件有隔斷直流的作用。電感元件和電容元件在交流電路中又有怎樣的特性呢？
  • 純電容電路定義_純電容電路電流與電壓的關係
    打開APP 純電容電路定義_純電容電路電流與電壓的關係 發表於 2018-02-27 11:39:23 　　純電容電路定義 　　純電容電路就是電路中只有電容或電容性元件，沒有電阻電感之類的其它元件，整個電路呈電容特性。
  • 實驗四 電阻、電感和電容元件的串聯與並聯
    實驗內容有三部分：1.電阻與電容串聯電路；2.電阻、電感與電容串聯電路；3.電阻、電感、電容並聯電路。請大家參照教材及實驗報告冊完成實驗原理的預習，並回答預習思考題。一、實驗內容（一）電阻與電容串聯電路電路原理圖如圖4-1所示。
  • 交流電阻波形和相量圖關係案例摘要
    以歐姆為單位測量的阻抗是對包含電阻和電抗的交流電路周圍電流的有效阻抗 我們在前面的教程中已經看到，在包含正弦波形的交流電路中，電壓和電流相量以及複數可以用來表示複數。 我們還看到先前在時域變換中繪製的正弦波形和函數可以轉換為空間或相量域，以便可以構造相量圖以找到這種相量電壓 - 電流關係。
  • 電感元件電壓與電流的關係
    打開APP 電感元件電壓與電流的關係 網絡整理 發表於 2020-08-05 16:33:28 　　電感元件電壓與電流的關係
  • 純電阻、純電感、純電容電路
    一、純電阻交流電路的特點沒有電容和電感，只有電阻的交流電路稱做純電阻交流電路，如圖(a)所示。通過實驗和示波器觀察到電路中電流和電路兩端電壓的波形如圖(b)所示。因而可以得到電流和電壓的矢量圖如圖(c)所示。
  • 串聯、並聯電路的電壓、電流和電阻是關鍵,「只需8句」口訣搞定
    串聯、並聯電路的電壓、電流和電阻是關鍵，「只需8句」口訣搞定電路的串聯、並聯是初中物理的常考點，也是必考點。更是我們學習物理電路的基礎，不同電路的電流和電壓的計算卻別很大，或許簡單點的問題大部分的學生還是可以解決的，但是稍微複雜一點的題目很多學生就無從下手，其實對於複雜的題目我們需要將圖形化繁為簡，方柏霓我們解決。下面是我總結串並聯電路的計算的口訣，學習物理一定要記住了。
  • 電阻串聯方式如何降低電壓
    打開APP 電阻串聯方式如何降低電壓 電工之家 發表於 2020-02-03 19:11:37 　　電阻降壓也就是通過電阻的分壓作用實現的，其實利用電阻降壓只是電阻的一種功能，我們在電路中可以見到電阻的很多作用，比如電阻有限流作用、電阻還可以與其它元件（電容、電感）組合在一起可以實現濾波功能的電路等。
  • 歐姆定律複習6-串聯電路電壓分配與電阻關係
    上期我們複習了歐姆定律電流與電阻實驗電路圖的設計，選擇不同阻值的電阻滿足阻值改變的要求。滑動變阻器的滑動保證阻值改變後電阻兩端的電壓不變，那麼在更換不同阻值的電阻後，滑動變阻器該如何變化呢？今天我們來複習一下。
  • 電巢學堂:從四個方面理解電阻、電感、電容產生的相位差
    因此，用R=V/I來衡量線性電阻（電壓降與通過的電流成正比）的阻力大小。 對交流信號則表達為R=v(t)/i(t)。 注意：也有非線性電阻的概念，其非線性有電壓影響型、電流影響型等。
  • RLC串聯諧振電路解析,RLC串聯諧振仿真
    RLC電路：由電阻，電感，電容組成的電路。RLC電路是一種由電阻（R）、電感（L）、電容（C）組成的電路結構。RC電路是其簡單的例子，它一般被稱為二階電路，因為電路中的電壓或者電流的值，通常是某個由電路結構決定其參數的二階微分方程的解。電路元件都被視為線性元件的時候，一個RLC電路可以被視作電子諧波振蕩器。