关于感抗和电流变化率的关系问题书上说交流电的感抗是因为自感导致的,那么为什么感抗只和频率和自感系数有关呢?比如同样的一个线圈,一个高频率的正弦交流电的峰值比较小,而低频正弦

Question

关于感抗和电流变化率的关系问题
书上说交流电的感抗是因为自感导致的,那么为什么感抗只和频率和自感系数有关呢?比如同样的一个线圈,一个高频率的正弦交流电的峰值比较小,而低频正弦交流电的峰值比较高,那么低频所产生的自感电动势应该比高频的高啊...那为什么高频的感抗较高呢?也许我没搞明白自感电动势和感抗的关系,能不能讲解一下,

Answer 1

①当交流电通过电感线圈的
电路时,电路中产生自感电动势,阻碍电流的改变,形成了感抗.自感系数越大则自感电动势也越大,感抗也就越大.如果交流电频率大则电流的变化率也大,那么
自感电动势也必然大,所以感抗也随交流电的频率增大而增大.交流电中的感抗和交流电的频率、电感线圈的自感系数成正比.在实际应用中,电感是起着“阻交、
通直”的作用,因而在交流电路中常应用感抗的特性来旁通低频及直流电,阻止高频交流电.
②在纯电感电路中,电感线圈两端的交流电压(u)和自感电动势(εL)之间的关系是u=-εL,而εL =-Ldi/dt,所以u=Ldi/dt.正弦交流电作周期性变化,线圈内自感电动势也在不断变化.当正弦交流电的电流为零时,电流变化率最大,所以电压最大.当电流为最大值时,电流变化率最小,所以电压为零.由此得出电感两端的电压位相超前电流位相π/2 (如图).
在纯电感电路中,电流和电压的频率是相同的.电感元件的阻抗就是感抗(XL=ωL=2πfL),它和ω、L都成正比.当ω=0时则XL =0,所以电感起“通直流、阻交流”或者“通低频,阻高频”的作用.
③在纯电感电路中,感抗不消耗电能,因为在任何一个电流由零增加到最大值的1/4周期的过程中,电路中的电流在线圈
附近将产生磁场,电能转换为磁场能储藏在磁场里,但在下一个1/4周期内,电流由大变小,则磁场随着逐渐减弱,储藏的磁场能又重新转化为电能返回给电源,
因而感抗不消耗电能(电阻发热忽略不计).
以上是由百度百科提供的,初一看这问题不难,但仔细一想又想不出道理,所以百度了一下,也学习一下.这问题应该可以由高等数学微积分的公式来解释吧