电感必备的公式
必备 公式
2023-09-14 09:16:18 时间
公式来源于电感值本身特性。
电感电流不能突变
U等于负的L乘以di/dt。di/dt是指电流的变化率,电流突变,意味着di比dt无限大,会导致产生无限大的电压。尽管在实际电路中绝对的电流突变不存在,或多或少都会有,因此产生的电压总不会真的无限大,但是真的能产生很大的电压,高于电源电压都是可能会出现的。这种意外的高压会损坏器件。所以在一些感性的开关电路中,需要对感性器件留一个放电回路,避免产生高压。例如:开关电源、继电器电路。通常是通过RC电路进行缓冲,也有用二极管、TVS等。
电感的储能大小
电感的储能也是由这个公式推导出来的,下面是推导过程,需要一些微积分的知识,感兴趣的可以看一下过程,不感兴趣的记下这个结果,电感储能为 W=1/2 L I²,单位是焦耳。
从电感的储能公式可以看出,电感储能的能量依存电流而存在的,如果电流突变,突变为0,储能的能量也突变到0,根据能量守恒定律,能量不能凭空消失,储存的能量必然会想办法迅速释放,这个释放就是产生高压,变成电场能量了。所以我们也要避免电感电流突变。
电感电压相位超前电流90°
根据傅里叶变换原理,我们的电信号都是可以用傅里叶级数展开的,由无数的正弦波构成,电感的电流也不例外。所以,我们假定电感电流为最简单的单一正弦波,i=Isin(wt)代入电感公式,求得加在电感两端的电压为Lisin(wt+90°),sin(wt+90°)比sin(wt)超前90°,所以我们说电感的电压比电流相位超前90°。
电感的复阻抗
电压比电流相位超前 90°,引入虚数单位j,所以得到电感的复阻抗iwL,j的物理意义就是电压比电流相位超前90°。
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