今天,我将告诉您一个与电感有关的公式,我认为这是有关电感最重要的公式。
这个公式是什么?如下所示:该公式是根据电感值本身的特性得出的。
为什么这个公式最重要?因为它说明了电感的许多特性。
例如,电感器电流不能改变电感器的能量存储的大小,电感器电流和电压之间的相位关系以及为什么电感器的阻抗为jwL。
为什么电感器电流不能突然改变?看这个公式,U等于负L乘以di到dt。
Di vs. dt是指电流的变化率。
电流的突然变化意味着di无限大于dt,这将导致无限电压。
尽管实际电路中没有绝对电流突然变化,但会或多或少地存在一定时间,因此产生的电压不会真正无限大,但它确实会产生比电源电压高的大电压。
出现了。
这种意外的高压会损坏设备。
因此,在某些电感开关电路中,我们需要为电感设备留一个放电电路,以避免高压。
如开关电源,继电器电路。
它通常由RC电路缓冲,有些使用二极管,TVS等。
电感能量存储公式电感的能量存储也可以从该公式得出。
以下是推导过程,需要一些微积分知识。
如果您有兴趣,可以查看一下过程。
如果您不感兴趣,请记下结果。
电感储能为1 / 2LI ^ 2,单位为焦耳。
在t时间内,电流从0到达电感器的i,从电源到电感器的能量传递为:从电感器的能量存储公式可以看出,电感器中存储的能量取决于当前。
这是什么意思?如果电流突然变为0,则存储能量的能量也将变为0。
根据能量守恒定律,能量不会从稀薄空气中消失。
储存的能量肯定会迅速释放。
这种释放是为了产生高压并成为电场能。
因此,从这个角度来看,我们还必须避免电感器电流的突然变化。
电感器电压超前电流90°的最重要公式还可以得出电感器电流与电压之间的相位关系,这就是我们常说的电感器电压超前电流90°。
推导过程是这样的。
首先,我们知道根据傅立叶变换原理,我们的电信号都可以由无数正弦波组成的傅立叶级数展开,电感电流也不例外。
因此,我们假设电感器电流是最简单的单正弦波,i = Isin(wt),然后将其代入电感公式,那么我们发现电感器两端的电压为Lisin(wt + 90°),sin(wt + 90°)比sin(wt)提前90°,因此我们说电感器的电压比当前相位提前90°。
电感的复阻抗我们知道电感的电压和电感的电流。
用电压除以电流即可得到电感的复数阻抗。
在图中,电压比电流相位提前90°,并引入了虚部j,因此获得了电感器的复阻抗jwL。
j的物理含义是电压比电流相位提前90°。
总而言之,电感的特性公式u = Ldi / dt非常重要。
1.它直接描述了电感器的特性。
电流不能突然改变。
2.可以推导出电感的储能公式。
P = 1 / 2LI ^ 2。
3.可以导出。
电感器电压比当前相位高90°。
第四,可以得出电感器的复阻抗公式Z = jwL