【题目编号】MC1-1033
【题目】在线圈两端施加正弦交流电压，则流过其中的电流是正弦交流电流。该电流的相位：
【答案】A
[A]落后于电压相位 90 度
[B]超前于电压相位 90 度
[C]与电压相位相同
[D]与电压相差 180 度
考点速览
线圈两端加正弦交流电压，流过线圈的正弦电流相位落后电压九十度。这是电感在交流电路里的基本行为，与电容的电流超前恰好相反。
记住这个结论的实用价值很直接：任何接入射频通路里的电感，无论是扼流圈、加感线圈还是匹配网络里的电感，都会带来相位延迟；多级级联时这些延迟会累积，调匹配网络、调天线阵馈电相位都要把它算进去。
自感电动势如何把电流拖后
电感的基本关系来自法拉第电磁感应定律：线圈两端的电压等于电感量与电流变化率的乘积，
u = L·di/dt
其中 L 是电感量，单位亨利。这个式子说明电压不直接决定电流的大小，而决定电流变化的快慢。给电感一个电压，电流才开始变化；电压越大，电流上升得越快，但不会瞬间跳到某个值。
可以拿惯性来类比。质量大的物体要改变速度需要更大的力，而且要花时间；电感量大的线圈要改变电流需要更高的电压，同样要花时间。电流跟不上电压的变化，相位就被拖到了后面。
把 u = L·di/dt 反过来积分，得到 i = (1/L)·∫u dt。对正弦电压求积分，相位后退九十度。设 u = Um·sin(ωt)，则
i = (Um/(ωL))·sin(ωt − 90°)
幅度是 Um/(ωL)，相位落后九十度，与答案一致。
从积分关系与感抗两条路推证
用感抗（inductive reactance）走另一条路，结果相同。感抗 XL = 2πfL，电流有效值 I = U / XL。在相量运算里，电感的阻抗是一条指向正虚轴、长度为 XL 的矢量，除以它等于相位减九十度，因此电流相量落在电压相量后面，长度按 XL 缩放。
两条推导的物理含义要分清。u = L·di/dt 描述的是元件本身的性质，不依赖频率，对任意波形都成立；感抗只在正弦稳态下有意义，它把变化率翻译成了比值。考试里问相位，用微分关系最直接；问大小，用感抗最方便。
感抗的频率特性顺带记一下：频率越高、电感量越大，感抗越大，同样电压推动的电流越小。这就是电感通直流、阻交流的定量依据——直流时频率为零，感抗为零，线圈对直流几乎没有阻碍，只剩下导线电阻那一点。
逐项辨析
选项 A 说电流落后电压九十度，与 u = L·di/dt 以及感抗相量推导都吻合。正确。
选项 B 说电流超前电压九十度，把电感的结论与电容的结论对调了。电容的电流才超前电压，电感恰好相反。
选项 C 说电流与电压相位相同。同相只属于纯电阻；电感两端电压与电流差四分之一周期，不存在同相。
选项 D 说电流与电压相差一百八十度。反相不会由理想电感在稳态交流下产生。若把线圈当作变压器的绕组来讨论，倒是有相位反转的情形，但那涉及同名端与连接方式，与本题的单个电感元件不是一回事。
扼流圈与耦合电容的用法对照
电感在电路里的两个典型用法能帮助记住这个相位关系。
一是高频扼流圈（RF choke）。它串在电源馈线里，让直流和音频顺利通过，同时用足够大的感抗挡住射频电流，防止射频能量沿着电源线泄漏出去。它的工作依据是频率越高感抗越大；而电流滞后电压九十度这一相位特性，也决定了它与旁路电容配合时的滤波效果。
二是耦合与旁路电容。级间耦合电容串在信号通路里，隔断直流工作点、放行交流信号；电源旁路电容并接在供电点与地之间，把高频干扰引到地。电容的电流超前电压九十度，对高频呈现很低的容抗，与电感的高频高阻正好互补。实际电路里常常是电感与电容搭配使用，一个挡、一个泄，这也是滤波器设计的基本思路——串联臂用高阻元件，并联臂用低阻元件，让不需要的频率成分无处可去。
应试要点
电感：电流滞后电压九十度；公式 u = L·di/dt，或反过来 i = (1/L)·∫u dt；感抗 XL = 2πfL，频率越高、电感量越大，电流越小。与电容对照记：电感通直流阻交流、电流滞后；电容隔直流通交流、电流超前。以电压为基准，电感答滞后，电容答超前。
