正弦交流電路中的電感元件

線性非時變電感元件是電路中一種重要和基本的元件，在實際電路中經常遇到由導線繞制而成的電感線圈。當電流通過自感為L的線性電感元件時，若取電感元件兩端電壓與電流的參考方向一致，如圖3-5-1所示，則由楞次定律知，電流與電壓之間的關系式為

（3-5-1）

式中，L為電感值，單位為亨利（H）。

圖 3-5-1

當通過電感的電流為正弦交流電流時，即，代入上式可得電感元件兩端的電壓為

（3-5-2）

由上式可見，電感端電壓是與同頻率的正弦量，電壓的相位超前電流周期，即或。

從式（3-5-2）可得，電感電流的有效值與電感端電壓的有效值之間有關系式

（3-5-3）

式中，叫做電感線圈的自感電抗，簡稱感抗，它和電阻具有相同的量綱。當電感L的單位取H，角頻率的單位取時，感抗的單位為H。感抗一般用字母表示，即

（3-5-4）

例3-5-1：一個電阻可忽略的線圈，其電感數值為，設流過電流，頻率，問線圈電壓為多少？若電流頻率，重求線圈端電壓。

解：設電流相量，當頻率時，感抗

由式3-5-5可得電壓向量：

則有。

當頻率時，感抗，電壓向量

，電壓瞬時式。