感抗的原理、计算和影响因素

交流电压中线圈的电流消耗小于直流电压中线圈的电流消耗，其原因是存在感抗X_L。如图7-17所示，感抗是由于线圈自感对交流电流产生阻碍作用而形成的（图7-19a）。

在交流回路中的线圈有一个因自感而形成的感抗。

感抗：

在正弦电压时：

图7-17 感抗X_L的电路符号

H：享利，电感L的单位

式中 U_bL——感抗；

I——电流；

X_L——感抗；

ω——角频率；

L——电感。(www.xing528.com)

正弦电流在线圈中产生一个与之同相位的磁通Φ，磁通的改变引起了自感电压的产生，根据楞次定律，自感电压在任何时刻都要阻碍电流的增大或减小，于是，线圈电流总比自感应电压滞后1/4周期才到达其最大值，即在电感电路中，正弦电流滞后正弦电压90°（图7-19b和图7-19c）。

在电感电路中，交流电流滞后交流电压90°。

实验7-8：在一个无铁心的1000匝的线圈上施加一个f=50Hz的正弦电压，测量电流和电压，计算阻抗；再用不同的线圈铁心，如棒形铁心、U形铁心、闭合铁心，重复实验，并由所测得的电流值和电压值计算阻抗。

包含的铁心越多，则阻抗越大，在闭合铁心时达到最大。

铁心增加了磁通密度，因此也增加了线圈的电感量。线圈的电感量越大，则自感电压就越大，感抗就越大。由计算所得到的线圈的阻抗包括线圈的有效电阻和与线圈电感量有关的感抗X_L。

当线圈电流I的频率增加时，磁通变化也相应加快，从而使自感电压增大，感抗也增大（图7-18）。

图7-18 感抗X_L与频率f的关系

线圈的电感L越大及频率f和角频率ω越高，则其感抗就越大。

图7-19 感抗（R=0）的电流与电压