Идеальная катушка индуктивности в цепи переменного тока
Согласно закону Ленца, изменение тока в катушке с индуктивностью L вызывает ЭДС самоиндукции еL. При i = Im sin ωt , наведенная ЭДС
Рисунок 7.4
Очевидно, ЭДС еL отстает по фазе от тока на четверть периода и, соответственно, вектор на угол (рис.7.4)
Чтобы существовал ток в цепи с индуктивной катушкой, к ее зажимам должно быть приложено напряжение U, равное и противоположное по фазе ЭДС.
Как видно, напряжение опережает по фазе ток на , и вектор опережает вектор на угол (Рис. 7.4)
Для действующих значений имеем соотношение
Величина Lω имеет размерность сопротивления и называется индуктивным сопротивлением и обозначается XL: XL = ωL. Следует особо отметить, что XL – величина расчетная, вводится для учета влияния ЭДС самоиндукции и линейно зависит от частоты.
где
.
Выводы Ток в ветви с индуктивностью или в цепи, носящей индуктивный характер, всегда отстает по фазе от напряжения на зажимах ветви или, соответственно, цепи.
Наибольший угол, на величину которого ток может отставать от напряжения по фазе, составляет ; это случай идеальной индуктивной катушки, не содержащей активного сопротивления.
Напряжения на элементах цепи r L складываются не алгебраически, а геометрически:
