DS36C278M實驗五 用信號發生器產生一個5V/50Hz-150Hz的正弦電壓。將1200匝的空心線圈、電流表按圖3.2-7電路聯接。接通交流電源開關,觀察電流表上的指示,并記住這一數值(Fl)。然后,將一個σ形鐵心插人線圈,用軛鐵將鐵心磁路閉合,觀察電流表上的指示,也記住這一數值(F2)。調整信號發生器上的頻率旋鈕,觀察電流表上的指針變化。

結果:

電流值J1)r2;

頻率升高,電流值減小;頻率降低,電流值增大。

通過上述實驗現象可以看到,鐵心插入線圈將增加線圈的電感量。而電感量和頻率的增加,將使交流電感回路中的電流減小,這說明對電流的阻礙作用增強。因此,感抗的大小與電感線圈的電感量和交流電的頻率成正比。如圖3.2-8所示。這一規律可以用下面公式表示:

式中:XL一感抗,單位:Ω;

ω―角頻率,單位:⒙d/s;

X.=ω乙=2πFL

F―頻率,單位:Hz;

L一電感,單位:H。

[例題2]  一個線圈的電感量為31,5mH,計算它在1000Hz時的感抗。

解:因為 XL=2πfL

所以 XL=2m×1000×3.15×10ˉ4=197.8Ω

當線圈與交流電源接通時,線圈吸收電能,并在其上建立了磁能。當交流電壓過零時,線圈上的磁能又轉換成相同的電能重新送回電源。這樣在交流電的一個變化周期內電感上消耗的功率平均值為零。因此,我們把這一來往循環的功率也稱為無功功率。用0E表示。其計算公式為:QL=UL・IL。

電感上的電流與電壓的相位差

如果將一個線圈與一個正弦交流電壓相聯,將有正弦交流電流流過線圈,線圈兩端的電壓與線圈中的電流變化率成正比,即:U=L。當交流電流過零時,其電流變化率最大,線圈兩端的電壓達到最大。當交流電流達到最大時,其電流變化率為零,線圈兩端的電壓為零.