所谓的电感(Inductor)是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件,由导线卷线而成的电子零件。其与电阻器和电容器并列为电路上最基本的零件,是构成电路的主要零件。通常为导线卷绕的样子,当有电流通过时,会从电流流过方向的右边产生磁场。

电感通直流阻止交流原理(电感的工作原理)(1)

电感的结构类似于变压器,一般由骨架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁心或铁心等组成。

1.电感器的工作原理

那么它是怎么工作的呢?下面的段视频将会告诉我们详细的答案

由此可见,电感量只是一个与线圈的圈数(其卷数越多,磁场越强)、大小形状和介质有关的一个参量,它是电感线圈惯性的量度,而与外加电流无关。同时,横截面积越大,或改变磁芯都能够使磁场增强。

电感通直流阻止交流原理(电感的工作原理)(2)

(图1电感值的计算公式)

交流电是指随时间推移电流大小和方向会发生周期性变化的电流。当交流电通过电感时,电流产生的磁场将其他的绕线切隔,因而产生反向电压,从而阻碍电流变化。特别是当电流突然增加时,和电流相反方向的,即电流减少方向的电动势会产生,来阻碍电流的增加。反之当电流减少时,则向电流增加的方向产生。

电感通直流阻止交流原理(电感的工作原理)(3)

若电流的方向逆转,反向电压也同样会产生。在电流被反向电压阻碍之前,电流的流向会发生逆转,因而电流就无法流过。

电感通直流阻止交流原理(电感的工作原理)(4)

对于普通的电感器,可以让直流电通过,而不能让交流电通过。对于变压器而言,是在电感上产生电磁感应,需要有初级线圈和次级线圈。与普通的电感器的作用是不一样的。而且,由于电感器的制作比较麻烦,不容易小型化,也不容易集成在集成电路上,所以,经验老道的硬件工程师在设计中都会尽可能少用电感器。

2.电感器的分类

自感器

当线圈中有电流通过时候,线圈的周围就会产生磁场。当线圈中电流发生变化时,其周围的磁场也产生相应的变化,此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势(电动势用以表示有源元件理想电源的端电压),这就是自感。

互感器

两个电感线圈相互靠近时,一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈,这种影响就是互感。互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度,利用此原理制成的元件叫做互感器。

电感器的特性与电容器的特性正好相反,它具有阻止交流电通过而让直流电顺利通过的特性。直流信号通过线圈时的电阻就是导线本身的电阻压降很小;当交流信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,所以电感器的特性是通直流(指电感器对直流呈通路关态,如果不计电感线圈的电阻,那么直流电可以“畅通无阻”地通过电感器,对直流而言,线圈本身电阻很对直流的阻碍作用很小,所以在电路分析中往往忽略不计)、阻交流(当交流电通过电感线圈时电感器对交流电存在着阻碍作用,阻碍交流电的是电感线圈的感抗),频率越高,线圈阻抗越大。电感器在电路中经常和电容器一起工作,构成LC滤波器、LC振荡器等。

因此,电感器的主要功能是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路。

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