在这篇文章中，我们将深入探讨感抗。我们将从感抗的介绍开始，接着了解其工作原理和电抗理论，然后分析电感在串联和并联电路中的连接方式，最后我们将总结相量图并回答一些常见问题。
什么是感抗？
电感是一种被动元件，用于以磁场的形式在电感器周围存储能量。如果将电感接入具有直流电源或交流电源的电路中，它的表现会有所不同。电感具有阻碍电流发生突变的特性。当这种突变发生时，它会通过向电路提供所需的电流，来试图维持电路中原本流动的电流。这种电流是由电感充电时产生的磁场生成的。磁场在供出电流后会逐渐减弱。电感的单位是亨利，以约瑟夫·亨利命名。
!电感器的结构电感器的结构
电感的工作原理
当电流流过导线时，会在垂直于电流流动方向的区域形成磁场。这个磁场沿径向分布，形成同心圆状的磁感线。我们可以使用右手螺旋定则来确定磁感线的方向。当这根导线绕制成线圈时，这些单独的磁场会聚集在一起，在整个线圈周围形成一个更强的磁场。这个线圈被称为电感器（或电感），其产生的磁场很大程度上取决于核心材料。
!导线周围的磁场导线周围的磁场
计算电感的公式是：
> L = μN2A/l
其中，L 是电感，μ 是磁芯的磁导率，N 是线圈的匝数，l 是线圈的长度。
根据法拉第定律，变化的电场产生变化的磁场，反之亦然。当交流电通过电感时，也会产生时变磁场。当电源切断时，由于磁场不会立即消失，电感会继续供给电流。这种变化的磁场在消耗自身磁场的同时产生了交流电。因此，当外部电源移除时，电感器会失去其磁场，并借助这种储存的磁场在短时间内提供交流电。
!线圈周围的磁场线圈周围的磁场
电抗理论
电抗可以定义为对电容和电感等被动元件内部交流电流动的阻碍作用。电抗类似于电阻，但电阻与电路中电压或电流的频率无关。电抗会随着电压和电流频率的变化而变化。与电阻不同，电抗在阻碍电流时不会耗散热量。它以一种不同的方式阻碍电流。电感器既有电阻也有电抗，因此需要使用复数来表示它们的数值。电感器中的电抗是由电流滞后电压 90° 产生的。通常情况下，电流和电压遵循欧姆定律并且彼此同相，呈线性变化。这种相位差导致当电感两端的电压增加时，流过电感的电流反而减少。这可以很容易地通过以下方式证明：
我们知道，电感器中存在的磁通量等于电感乘以流过电感器的电流。即：
> Φ = Li
我们还知道，根据法拉第方程，感应电压定义为单位时间内磁通量的变化。即：
> Vt = dΦ/dt
>
>
>
> 将 Φ = Li 代入，
>
>
>
> Vt = Ldi/dt
>
>
>
> It = ∫ V/L dt
>
>
>
> ∴ It = ∫ Vt dt/L [ ∵ L 是常数 ]
>
>
>
> 令 Vt = Vsin(ωt)
>
>
>
> It = ∫ Vsin(ωt) dt/L
>
>
>
> ∴ It = -Vcos(ωt)/ωL [ ∵ ∫ sin(ωt)dt = -cos(ωt)/ω ]
正弦函数和余弦函数之间存在 -90° 的相位差。因此电流 I(t) 滞后于电压 V 90°。
> 当 t = 0 时，
>
>
>
> I0 = -V0cos(ω0)/ωL
>
>
>
> I0 = -V0/ωL [ ∵ cos(0) = 1 ]
>
>
>
> ∴ V0/I0 = XL = 2πfL [ ∵ ω = 2πf ]
我们可以忽略负号，因为它