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电压与电流的关系

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:以正弦电流为参考正弦值,即i=Imsinωt则电阻两端电压为uR=URmsinωt电感线圈两端的电压为电路的总电压u为u=uL+uR作出电流和电压的相量图,如图3-19所示。Z称为电路的阻抗,它表示电阻和电感串联电路对交流电的总阻碍作用,单位为欧姆(Ω)。

电压与电流的关系

3.1.1 相位关系

由于纯电阻电路中电压与电流同相,纯电感电路中电压的相位超前电流,又因为串联电路中电流处处相等,所以RL串联电路各电压间相位不相同,电流与总电压的相位也不相同。

以正弦电流为参考正弦值,即

i=Imsinωt

则电阻两端电压为

uR=URmsinωt

电感线圈两端的电压为

电路的总电压u为

u=uL+uR

作出电流和电压的相量图,如图3-19所示。U、UL、UR构成直角三角形,可以得到电压间的数量关系为

图3-19 RL串联电路相量图和电压三角形

(a)相量图;(b)电压三角形

总电压的相位超前电流

(www.xing528.com)

从电压三角形中,还可以得到总电压和各部分电压之间的关系

3.1.2 数量关系

由于在纯电阻电路中UR=IR,在纯电感电路中UL=IXL,则在RL串联电路中,由式(3-31)可得

,则在RL串联电路中,电流与电压的数量关系为

式(3-35)表明,在RL串联电路中,电流与电压的关系也符合欧姆定律。Z称为电路的阻抗,它表示电阻和电感串联电路对交流电的总阻碍作用,单位为欧姆(Ω)。

可见,电阻R、感抗XL和阻抗Z三者之间也构成一个与图3-19(b)相似的三角形,如图3-20所示,称为阻抗三角形,其夹角为

图3-20 阻抗三角形

电压三角形是相量三角形,而阻抗三角形则不是相量三角形。

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