电感电流电压微分公式?
U=L(dI/dt)也就是U=电感乘以电流对时间的倒数。
一般来说,随时间变化的电压v(t)与随时间变化的电流i(t)在一个电感为L的电感元件上呈现的关系可以用微分方程来表示:
电感元件是一种储能元件,电感元件的原始模型为导线绕成圆柱线圈。当线圈中通以电流i,在线圈中就会产生磁通量Φ,并储存能量。
表征电感元件(简称电感)产生磁通,存储磁场的能力的参数,也叫电感,用L表示,它在数值上等于单位电流产生的磁链。电感元件是指电感器(电感线圈)和各种变压器。
“电感元件”是“电路分析”学科中电路模型中除了电阻元件R,电容元件C以外的一个电路基本元件。在线性电路中,电感元件以电感量L表示。元件的“伏安关系”是线性电路分析中除了基尔霍夫定律以外的必要的约束条件。电感元件的伏安关系是 u=L(di/dt)。
扩展资料
电感元件两端的电压,除了电感量L以外,与电阻元件R不同,它不是取决于电流i本身,而是取决于电流对时间的变化率(di/dt)。电流变化愈快,电感两端的电压愈大,反之则愈小。
据此,在“稳态”情况下,当电流为直流时,电感两端的电压为零。当电流为正弦波时,电感两端的电压也是正弦波,但在相位上要超前电流(π/2)。当电流为周期性等腰三角形波时,电压为矩形波,如此等等。总的来说,电感两端的电压波形比电流变化得更快,含有更多的低频成分。
电感感应电压公式v(t)=L*di(t)/dt的推导
推导一:
衡量电感线圈充磁多少的单位是磁链——Ψ。电流越大,电感线圈被冲磁链就越多,即磁链与电流成正比,即Ψ=L*I。对一个指定电感线圈,L是常量。
因此,用L=Ψ/I表达电感线圈的电磁转换能力,称L为电感量。
电感量的微分表达式为:L=dΨ(t)/di(t)。推导:dΨ(t) = L * di(t) 公式一
根据电磁感应原理,磁链变化产生感应电压,磁链变化越大则感应电压越高,即v(t)=dΨ(t)/dt。公式二
综合上面两公式得到:v(t)=L*di(t)/dt,即电感的感应电压与电流的变化率(对时间的导数)成正比,电流变化越快则感应电压越高。
推导二:
法拉第电磁感应定律E=N*dΦ/dt; 公式一
在电感线圈里总磁通N*Φ=L*i; =》 Φ = L*i/N 公式二
公式二代入公式一,所以得到
E=N*dΦ/dt
= N*d(L*i/N)/dt
= N*L/N*di/dt
= L*di/dt;
推导三:(输入为正弦波的情况)
先是从法拉第电磁感应定律公式e=N*ΔΦ / Δt 出发,由于纯电感线圈通过正弦交流电时,电流产生的磁场的磁感应强度B与电流 i 成正比,且线圈所围面积已经确定(不变),所以穿过线圈的磁通量Φ就与B成正比,得变化量之间的关系有ΔΦ∝ΔB∝Δi,∝是成比例的符号。
因此,从e=N*ΔΦ / Δt 可推导出e∝Δi / Δt ,即自感电动势与线圈中电流的变化率成正比,比例系数就是L,得e=L*(Δi / Δt),在时间 Δt 趋于0的情况下,就可写成e=L*( di / dt )。