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什么是電感?

來源:江蘇新高科分析儀器有限公司   2016年05月29日 10:42  

、 電感器的定義。 

1.1 電感的定義: 

電感是導(dǎo)線內(nèi)通過交流電流時(shí),在導(dǎo)線的內(nèi)部及其周圍產(chǎn)生交變磁通,導(dǎo)線的磁通量與生產(chǎn)此磁通的電流之比。 

當(dāng)電感中通過直流電流時(shí),其周圍只呈現(xiàn)固定的磁力線,不隨時(shí)間而變化;可是當(dāng)在線圈中通過交流電流時(shí),其周圍將呈現(xiàn)出隨時(shí)間而變化的磁力線。根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律---磁生電來分析,變化的磁力線在線圈兩端會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),此感應(yīng)電勢(shì)相當(dāng)于一個(gè)“新電源”。當(dāng)形成閉合回路時(shí),此感應(yīng)電勢(shì)就要產(chǎn)生感應(yīng)電流。由楞次定律知道感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁力線總量要力圖   原來磁力線的變化的。由于原來磁力線變化來源于外加交變電源的變化,故從客觀效果看,電感線圈有   交流電路中電流變化的特性。電感線圈有與力學(xué)中的慣性相類似的特性,在電學(xué)上取名為“自感應(yīng)”,通常在拉開閘刀開關(guān)或接通閘刀開關(guān)的瞬間,會(huì)發(fā)生火花,這就是自感現(xiàn)象產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢(shì)所造成的。 

總之,當(dāng)電感線圈接到交流電源上時(shí),線圈內(nèi)部的磁力線將隨電流的交變而時(shí)刻在變化著,致使線圈不斷產(chǎn)生電磁感應(yīng)。這種因線圈本身電流的變化而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì),稱為“自感電動(dòng)勢(shì)”。 

由此可見,電感量只是一個(gè)與線圈的圈數(shù)、大小形狀和介質(zhì)有關(guān)的一個(gè)參量,它是電感線圈慣性的量度而與外加電流無關(guān)。 

1.2 電感線圈與變壓器 

電感線圈:導(dǎo)線中有電流時(shí),其周圍即建立磁場(chǎng)。通常我們把導(dǎo)線繞成線圈,以增強(qiáng)線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)。 電感線圈就是據(jù)此把導(dǎo)線(漆包線、紗包或裸導(dǎo)線)一圈靠一圈(導(dǎo)線間彼此互相絕緣)地繞在絕緣管(絕緣體、鐵芯或磁芯)上制成的。一般情況,電感線圈只有一個(gè)繞組。 

變壓器:電感線圈中流過變化的電流時(shí),不但在自身兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓,而且能使附近的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電壓,這一現(xiàn)象叫互感。兩個(gè)彼此不連接但又靠近,相互間存在電磁感應(yīng)的線圈一般叫變壓器。 

1.3 電感的符號(hào)與單位 

電感符號(hào):l

電感單位:亨 (H)、毫亨(mH)、微亨 (uH),1H=103mH=106uH。 
電感量的標(biāo)稱:直標(biāo)式、色環(huán)標(biāo)式、無標(biāo)式 
電感方向性:無方向 
檢查電感好壞方法:用電感測(cè)量?jī)x測(cè)量其電感量;用萬用表測(cè)量其通斷,理想的電感電阻很小,近乎為零。 

1.4 電感的分類: 

按 電感形式 分類:固定電感、可變電感。 
按導(dǎo)磁體性質(zhì)分類:空芯線圈、鐵氧體線圈、鐵芯線圈、銅芯線圈。 
按 工作性質(zhì) 分類:天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉(zhuǎn)線圈。 
按 繞線結(jié)構(gòu) 分類:?jiǎn)螌泳€圈、多層線圈、蜂房式線圈。 
按 工作頻率 分類:高頻線圈、低頻線圈。 
按 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 分類:磁芯線圈、可變電感線圈、色碼電感線圈、無磁芯線圈等。 

電感的作用 

基本作用:濾波、振蕩、延遲、陷波等 
形象說法:“通直流,阻交流” 

細(xì)化解說:在電子線路中,電感線圈對(duì)交流有限流作用,它與電阻器或電容器能組成高通或低通濾波器、移相電路及諧振電路等;變壓器可以進(jìn)行交流耦合、變壓、變流和阻抗變換等。 

由感抗XL=2πfL 知,電感L越大,頻率f越高,感抗就越大。該電感器兩端電壓的大小與電感L成正比,還與電流變化速度△i/△t 成正比,這關(guān)系也可用下式表示:


感線圈也是一個(gè)儲(chǔ)能元件,它以磁的形式儲(chǔ)存電能,儲(chǔ)存的電能大小可用下式表示:WL=1/2 Li2。 

可見,線圈電感量越大,流過越大,儲(chǔ)存的電能也就越多。 

電感在電路zui常見的作用就是與電容一起,組成LC濾波電路。我們已經(jīng)知道,電容具有“阻直流,通交流”的本領(lǐng),而電感則有“通直流,阻交流”的功能。如果把伴有許多干擾信號(hào)的直流電通過LC濾波電路(如圖),那么,交流干擾信號(hào)將被電容變成熱能消耗掉;變得比較純凈的直流電流通過電感時(shí),其中的交流干擾信號(hào)也被變成磁感和熱能,頻率較高的zui容易被電感阻抗,這就可以抑制較高頻率的干擾信號(hào)。 


LC濾波電路 

在線路板電源部分的電感一般是由線徑非常粗的漆包線環(huán)繞在涂有各種顏色的圓形磁芯上。而且附近一般有幾個(gè)高大的濾波鋁電解電容,這二者組成的就是上述的 LC濾波電路。另外,線路板還大量采用“蛇行線+貼片鉭電容”來組成LC電路,因?yàn)樯咝芯€在電路板上來回折行,也可以看作一個(gè)小電感。

 

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