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在纯电感电路中电压相位为何超前电流相位90度?电感电压的超前于流的

作者:机械网
文章来源:本站

  我们看以下3幅图。第一幅是电阻两端的电压波形和流过它的电流波形:

  再看电感的波形:

  还有电容波形:

  从图1我们看到了什么?我们发现,对于电阻来说,无论电压波形和电流波形如何变化,但它们的相位是一致的,因此功率曲线始终是正的,它的曲线在时间轴的上方。

  再看图2和图3,我们发现电压与电流的相位不一致,电感的电压超前电流90度,而电容的电流超前电压90度,因此,电压波形与电流波形的极性不一致时,功率曲线就会出现负值。

  功率曲线为负值是什么意思?就是电感和电容向电源释放电流!我们把这种功率曲线取负值的功率叫做无功功率。它就是题主需要知晓的对象。

  由于电感和电容向电源释放无功功率时,会在连接导线(电缆)的线路电阻中产生发热,而发热属于有功功率的消耗。我们把这种功率消耗起个拗口的名字,叫做“无功功率的有功消耗”。

  我们比较图1和图2及图3的关系,容易想到,如果我们能减小电压波形与电流波形的相位差,我们就可以减小无功功率。图2和图3中的相位差 角是90度,而图1的相位差 角是0,并且有 ,以及 ,前者对应于纯电感和纯电容,后者对应于纯电阻。

  我们把 叫做功率因数(注意不是功率因素)。

  现在,我们就可以回答题主的问题了。题主的问题是:

  “功率

  因素

  因素

  因素

  答案很简单:减小无功功率的有功损耗。

  值得注意的是:既然无功功率的有功损耗发生在线路电阻中,例如供电公司对某单位的供电线路中,这种损耗显然与用电单位无关,用电单位完全可以不理睬。但我们要知道,供电公司会考核某用电单位的无功功率值,若无功功率值很小,满足供电要求,则供电公司会给予嘉奖;反之,供电公司会对用电单位处罚。

  这么一来,用电单位就必须消除掉无功功率了。

  如何消除?从图2和图3中我们就能看出来。我把这个问题留给知友们吧。具体方法和内容我会视评论区的解答情况来作答。

  原因是电感中的电流发生变化时就会产生感应电压,电感中有反向电动势存在,致使电压会迅速增大,而感应电压的产生会阻滞电流的变化,使电流变化滞后与电压。因此电压超前电流90°。

  电感器(Inductor)是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组。电感器具有一定的电感,它只阻碍电流的变化。如果电感器在没有电流通过的状态下,电路接通时它将试图阻碍电流流过它;如果电感器在有电流通过的状态下,电路断开时它将试图维持电流不变。电感器又称扼流器、电抗器、动态电抗器。

  一般是这样说:纯电感线路中,电压相位超前电流相位90度。或者说:纯电感线路中,电流相位滞后于电压相位90度。如果要说:纯电感线路中电流相位超前电压多少度,那就是270度。注:说:在纯电感线路中电流相位超前电压多少度,是不太合理的,因为是先有电压,才有电流应该说:电压相位超前多少度,或者电流相位滞后多少度。

  

在纯电感电路中电压相位为何超前电流相位90度?电感电压的相位超前于电感电流的相位

  

在纯电感电路中电压相位为何超前电流相位90度?电感电压的相位超前于电感电流的相位

  

在纯电感电路中电压相位为何超前电流相位90度?电感电压的相位超前于电感电流的相位

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