交流电路中的电感与电容

电感与电容作为储能元件和动态元件，在工程技术中的应用非常广泛，如在电子电路中的滤波、谐振，在电力系统中的补偿、功率传输等。（更多电工课程免费试看）

当然，实际上的电感线圈和电容器多多少少都会有损耗，即存在电阻，例如电动机线圈的电阻有几欧到几十欧不等，电容的电阻相对较小。

总的来说，电感和电容在直流电路中的应用相对较少，例如电感线圈可以用于电磁铁的励磁，电容器可以用于隔直或储能。它们更多的是应用于交流电路。

那么，电感和电容在交流电路中又有着怎样的表现呢？答案就让我来给大家揭晓吧！

一、正弦交流电路

所谓交流电路，是指电路中的电压和电流随时间作周期性变化的电路，如下图1-2所示。而上文所提及的交流电路，都是指的正弦交流电路。正弦交流电路的电压和电流随时间做正弦规律变化。这里的“正弦规律”可以是正弦函数，也可以是余弦函数，这是因为正弦函数和余弦函数的变化规律相同，它们两者间的区别仅在于相角差。另外，正弦交流电路也是我们日常生活工作中所接触的电路。

显然，正弦交流电路中电压、电流的大小和方向都随时间变化，而在电路中，往往需要标定两者的方向，所以这里就涉及到了参考方向和实际方向的问题。如图1-3所示，假定交流电压源的电压参考方向为上正下负，电流的参考方向为从左到右。

结合电压电流波形，当电压、电流波形为正半周时，表明其实际方向和参考方向一致；当波形处于负半周时，表明电压和电流实际方向和参考方向相反，图1-3中的蓝色图形为实际方向，黑色为参考方向。

大概了解正弦交流电路后，我们进入这次分享的主要内容。

二、交流电路中的电感和电容

对于电阻而言，流过电阻的电流与电阻两端的电压同步变化，所以不管是大小还是方向，都保持一致的趋势，如图1-4所示。换言之，其电压和电流之间之间的区别仅在于一个比例系数，这个比例系数就是电阻值。

但电感和电容比较特别，它们两者的电压和电流都不是同步变化的，而是有一个相位差。所谓相位差，可以理解为电压和电流的变化趋势差，例如在电感元件中，当电流在计时零点的值为零，且随时间变大时，电压在计时零点的值却为最大值，且随时间变小，如下图1-5所示。