感抗与电流和电压的关系

当交流电通过线圈时，在线圈中产生自感电动势。根据电磁感应定律(楞次定律)，自感电动势总是阻碍电路内电流的变化，形成对电流的“阻力”作用，这种“阻力”作用称为电感电抗，简感抗。用符号X_L表示，单位也是欧姆。

实验证明，线圈的电感L越大，交流电的频率f越高，则其感抗X_L就越大，它们之间的关系为：

上述公式中：

• f：表示交流电的频率，单位Hz；
• L：表示自感系数；单位为亨利（H）
• X_L：线圈的感抗，单位为欧姆（Ω）

上面的公式表明，当电感系数一定时，感抗与频率成正比，即电感元件具有通低频率阻高频率特性。

当f=0时，X_L=0。这说明感抗对直流电不起阻碍作用。所有在直流电路中，可将线圈看成是短路。

如右图所示的纯电杆电路中，如果线圈两端加上正弦交流电压u，理论证明，在纯电感电路中线圈两端电压有效值U与线圈中电流有效值I之间的关系为：

上述公式表明，电感器元件上电压有效值与电流有效值也满足欧姆定律。但是应当注意，瞬时值之间不满足这种关系。

根据电磁感应定律分析，u与i的变化关系如下图（左）所示，从图中可以知道，电感上电压u总是超前i 90°。用相量图表示见下右图：

按逆时针方向，I_L相量在U_L相量之后90°，即I_L滞后U_L 90°。