”表示。

感抗與電流和電壓的關系

當交流電通過線圈時，在線圈中產生自感電動勢。根據電磁感應定律(楞次定律)，自感電動勢總是阻礙電路內電流的變化，形成對電流的“阻力”作用，這種“阻力”作用稱為電感電抗，簡稱感抗。用符號X_L表示，單位也是歐姆。

實驗證明，線圈的電感L越大，交流電的頻率f越高，則其感抗X_L就越大，它們之間的關系為：

上述公式中：

• f：表示交流電的頻率，單位Hz；
• L：表示自感系數；單位為亨利（H）
• X_L：線圈的感抗，單位為歐姆（Ω）

上面的公式表明，當電感系數 定時，感抗與頻率成正比，即電感元件具有通低頻率阻高頻率特性。

當f=0時，X_L=0。這說明感抗對直流電不起阻礙作用。所有在直流電路中，可將線圈看成是短路。

如右圖所示的純電桿電路中，如果線圈兩端加上正弦交流電壓u，理論證明，在純電感電路中線圈兩端電壓有效值U與線圈中電流有效值I之間的關系為：

上述公式表明，電感器元件上電壓有效值與電流有效值也滿足歐姆定律。但是應當注意，瞬時值之間不滿足這種關系。

根據電磁感應定律分析，u與i的變化關系如下圖（左）所示，從圖中可以知道，電感上電壓u總是超前i 90°。用相量圖表示見下右圖：

按逆時針方向，I_L相量在U_L相量之后90°，即I_L滯后U_L 90°。

純電感電路中的電功率

瞬時功率：

純電感電路的瞬時功率等于電壓u_L和電流i_L瞬時值乘積。

設i_L=I_Lmsinωt 則U_L=U_Lmsin（ωt+90°）

P=U_LI_Lsinωt

做出瞬時功率曲線圖，如右圖所示。

有功功率：

由上右圖瞬時功率波形圖可見，瞬時功率在第 個和第三個1/4周期內為正值，它表示電感線圈從電源中獲得電能，轉換為磁能貯藏于 圈內；在第二個和第四個1/4周期內為負值，表示電感將貯藏的磁場能轉換為電能，隨電流送回電源。由曲線圖還可以看出，在 個周期內，正方向和負方向曲線所包圍的面積相等。它表示瞬時功率在 個周期內的平均值等于零，也就是說，在純電感電路中，不消耗電能，而只與電源進行能量的交換。所以在 個周期內的有功功率為零。

無功功率：

純電感電路中瞬時功率的 大值叫做無功功率，它表示線圈與電源之間能量交換規模的大小，用字母Q_L表示。

上述公式中：

• Q_L：表示電路的無功功率，單位為乏（Var）或Kvar；
• U_L：表示線圈兩端電壓的有效值（單位，伏特、V）
• I_L：表示流過線圈電流的有效值（單位，安、A）
• X_L：表示線圈的感抗（單位歐姆、Ω ）