第七节、电感和电容对交流电相位的影响*

我们知道,电阻对交流电的相位没有影响,电感和电容则不然,它们不但对交流电有阻碍作用,影响交流电的电流和电压的数值关系,而且要影响交流电的电流和电压的相位关系。

我们先来看电感对交流电相位的影响,实验装置如图 3–20 所示,把一个电感线圈 L 连接到电路中,用手摇发电机或低频交流电源给电路通以低频交流电,可以看到电流表和电压表的指针的摆动步调不同,这表明电感线圈中的电流跟线圈两端的电压不是同相的。

图 3–20

进一步研究这个问题可以使用示波器,把电感线圈两端的电压和线圈中的电流的变化输送给示波器,在荧光屏上就可以看到电压和电流的图象。从图象看出,电感使交流电的电流落后于电压,可以证明,在纯电感电路中,电流比电压落后 π/2(图 3–21)。

图 3–21 电感对交流电相位的影响

电容对交流电相位的影响也可以用实验来演示,演示装置仍如图 3–20 所示,只是用电容器来代替电感线圈。给电路通以低频交流电,可以看到两个电表指针的摆动步调也不同,表明电流跟电压也不是同相的,用示波器进一步研究,从荧光屏上的图象可以看出,电容使交流电的电流超前于电压。可以证明,在纯电容电路中,电流比电压超前 π/2(图 3–22)。

图 3–22 电容对交流电相位的影响

实际的交流电路中常常是既有电阻元件,又有电感元件和电容元件;这些元件可以串联,也可以并联,由于电感和电容要影响交流电的相位,因此关于交流电的串联和并联的计算要比直流电复杂。除非电路中只有电阻元件,直流电路中计算总电流、总电压、总电阻的公式不再适用,这方面的知识,本书不再讲述,有兴趣的同学可以找电工学的书籍来学习。


发布时间:2025/3/11 下午7:26:47  阅读次数:280

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