单选题
感性负载电路中电流相位电压相位 ( )
A
超前
B
滞后
C
等于
D
不能确定
答案解析
正确答案:B
解析:
该题考查交流电路中感性负载的电压与电流相位关系。
在正弦稳态交流电路中,对于纯电感元件,其电压与电流满足关系:
u_L(t) = L·di_L(t)/dt。
对正弦电流 i_L(t) = I_m sin(ωt) 求导,得:
u_L(t) = ωL I_m cos(ωt) = ωL I_m sin(ωt + 90°)。
可见,电感两端电压相位比电流超前90°,即电流相位比电压滞后90°。
实际感性负载(如电动机、变压器、带铁芯的线圈等)可等效为电阻R与电感L串联的阻抗Z = R + jX_L,其阻抗角 φ = arctan(X_L/R) > 0。根据相量关系,端口电压相量 U̇ = İ·Z,故电压相位超前电流相位一个正的角度φ,即电流相位滞后于电压相位。
选项分析:
A:超前——错误,这是容性负载的特征(电流超前电压);
B:滞后——正确,感性负载中电流滞后于电压;
C:等于——错误,仅在纯阻性负载(φ = 0)时成立;
D:不能确定——错误,在已知负载为“感性”的前提下,相位关系是确定的,即电流必滞后电压。
核心知识点:
- 电感元件的伏安相位特性:电压超前电流90°;
- 感性负载的阻抗角φ > 0,导致电流滞后电压;
- 相位关系由负载性质决定:阻性(同相)、感性(电流滞后)、容性(电流超前);
- “感性负载”这一限定条件排除了不确定性,因此答案唯一且确定。
综上,正确答案为 B。
相关知识点:
感性负载电流相位滞后电压
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