DS36C278M实验五 用信号发生器产生一个5V/50Hz-150Hz的正弦电压。将1200匝的空心线圈、电流表按图3.2-7电路联接。接通交流电源开关,观察电流表上的指示,并记住这一数值(Fl)。然后,将一个σ形铁心插人线圈,用轭铁将铁心磁路闭合,观察电流表上的指示,也记住这一数值(F2)。调整信号发生器上的频率旋钮,观察电流表上的指针变化。

结果:

电流值J1)r2;

频率升高,电流值减小;频率降低,电流值增大。

通过上述实验现象可以看到,铁心插入线圈将增加线圈的电感量。而电感量和频率的增加,将使交流电感回路中的电流减小,这说明对电流的阻碍作用增强。因此,感抗的大小与电感线圈的电感量和交流电的频率成正比。如图3.2-8所示。这一规律可以用下面公式表示:

式中:XL一感抗,单位:Ω;

ω―角频率,单位:⒙d/s;

X.=ω乙=2πFL

F―频率,单位:Hz;

L一电感,单位:H。

[例题2]  一个线圈的电感量为31,5mH,计算它在1000Hz时的感抗。

解:因为 XL=2πfL

所以 XL=2m×1000×3.15×10ˉ4=197.8Ω

当线圈与交流电源接通时,线圈吸收电能,并在其上建立了磁能。当交流电压过零时,线圈上的磁能又转换成相同的电能重新送回电源。这样在交流电的一个变化周期内电感上消耗的功率平均值为零。因此,我们把这一来往循环的功率也称为无功功率。用0E表示。其计算公式为:QL=UL・IL。

电感上的电流与电压的相位差

如果将一个线圈与一个正弦交流电压相联,将有正弦交流电流流过线圈,线圈两端的电压与线圈中的电流变化率成正比,即:U=L。当交流电流过零时,其电流变化率最大,线圈两端的电压达到最大。当交流电流达到最大时,其电流变化率为零,线圈两端的电压为零.