电感器(
电感线圈)和变压器均是用绝缘导线(例如漆包线、纱包线等)绕制而成的电磁感应元件,也是电子电路中常用的元器件之一,相关产品如共模滤波器等。,他其实就是一组线圈,用来实现很多的功能,下面我们一步步的介绍电感的作用,以及电感原理等基础知识。
电感就是导线内通过交流电流时,在导线的内部及其周围产生交变磁通,导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。
变化中的电流会产生磁场,而变动的磁场会感应出电动势,其线性关系的参数,我们称为电感。理想的电感,不会产生或消耗能量,但由于电磁的互相转换,却拥有储存和释放能量的功能。根据法拉第定律,我们可以观察到以下现象:
1.)电感的电流不能瞬间改变。
2.)且电流相位会落后电压90度。
3.)若电流不变,并不会感生电动势。
因此,电感可作为稳定电流的组件,亦可作为相位匹配的组件,也可作为低通的组件;当然,电感的用途,更有多样的变化,如储能,放能,谐振,旁路 … 等等。
当电感中通过直流电流时,其周围只呈现固定的磁力线,不随时间而变化;可是当在线圈中通过交流电流时,其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。根据法拉弟电磁感应定律磁生电来分析,变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势,此感应电势相当于一个“新电源”。当形成闭合回路时,此感应电势就要产生感应电流。由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止原来磁力线的变化的。由于原来磁力线变化来源于外加交变电源的变化,故从客观效果看,电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性,在电学上取名为“自感应”,通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间,会发生火花,这就是自感现象产生很高的感应电势所造成的。
总之,当电感线圈接到交流电源上时,线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在变化着,致使线圈不断产生电磁感应。这种因线圈本身电流的变化而产生的电动势 ,称为“自感电动势”,到这里我们对什么是电感有了一定的了解了吧。由此可见,电感量只是一个与线圈的圈数、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。
在大电流的情况下,由于负载电阻RL很小。若采用电容滤波电路,则电容容量势必很大,而且整流二极管的冲击电流也非常大,在此情况下应采用电感滤波。如下图所示,由于电感线圈的电感量要足够大,所以一般需要采用有铁心的线圈。
电感是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量。给一个线圈通入电流,线圈周围就会产生磁场,线圈就有磁通量通过。通入线圈的电源越大,磁场就越强,通过线圈的磁通量就越大。实验证明,通过线圈的磁通量和通入的电流是成正比的,它们的比值叫做自感系数,也叫做电感。如果通过线圈的磁通量用φ表示,电流用I表示,电感用L表示,那么 L= φ/I电感的单位是亨(H),也常用毫亨(mH)或微亨(uH)做单位。
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