電感

電感是用來(lái)表征閉環(huán)特性的物理量。當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)，線圈中會(huì)感應(yīng)出磁場(chǎng)，感應(yīng)出的磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流來(lái)抵抗通過(guò)線圈的電流。電流和線圈之間的這種相互作用叫做電感，簡(jiǎn)稱(chēng)電感。?

電感的單位是“亨利（H），由美國(guó)科學(xué)家約瑟夫·亨利命名。它是描述由于線圈電流的變化而在這個(gè)線圈或另一個(gè)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)效應(yīng)的電路參數(shù)。電感是自感和互感的總稱(chēng)。專(zhuān)門(mén)提供電感的器件叫做電感器。

導(dǎo)體的一種特性，用導(dǎo)體中感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)或電壓與產(chǎn)生該電壓的電流變化率之比來(lái)衡量。穩(wěn)定的電流產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)和不斷變化的電流(交流)或者波動(dòng)的DC產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)反過(guò)來(lái)在這個(gè)磁場(chǎng)中的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與電流的變化率成正比。比例因子稱(chēng)為電感，用符號(hào)L表示，用亨利表示(H)

電感是一個(gè)閉合回路的性質(zhì)，即當(dāng)通過(guò)閉合回路的電流發(fā)生變化時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)勢(shì)來(lái)抵抗電流的變化。這種電感稱(chēng)為自感（self-inductance）是閉環(huán)本身的一個(gè)屬性。假設(shè)一個(gè)閉合回路中的電流發(fā)生變化，另一個(gè)閉合回路由于感應(yīng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)這種電感稱(chēng)為互感（Mutual inductance   inductance）

當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)，線圈周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，其周?chē)拇艌?chǎng)也相應(yīng)發(fā)生變化，而這種變化的磁場(chǎng)可以使線圈本身產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（也稱(chēng)為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)），這就是自感。

最初的電感器是1831年英國(guó)的M.法拉第公司用于發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的鐵芯線圈。1832年美國(guó)的j.亨利發(fā)表了一篇關(guān)于自我感應(yīng)的論文。人們把電感的單位簡(jiǎn)稱(chēng)為亨利。在19世紀(jì)中期，電感器被發(fā)明了、電話和其他設(shè)備已經(jīng)在實(shí)踐中得到應(yīng)用。1887年在德國(guó).R.美國(guó)北卡羅來(lái)納州赫茲，1890年.特斯拉在實(shí)驗(yàn)中使用的電感非常有名，分別叫做赫茲線圈和特斯拉線圈。

電感一般由骨架組成、繞組、屏蔽罩、封裝材料、磁芯或鐵芯等。

1、骨架 骨架一般指纏繞線圈的支架。一些較大的固定電感或可調(diào)電感（如振蕩線圈、阻流圈等）大部分會(huì)是漆包線（或紗包線）圍繞骨架，然后是磁芯或銅芯、鐵芯放在骨架的內(nèi)腔中，以提高其電感。骨骼通常由塑料制成、膠木、由陶瓷制成，可以根據(jù)實(shí)際需要做成不同的形狀。小型電感器（例如色碼電感器）一般不使用骨架，而是將漆包線直接纏繞在磁芯上。空心電感器（也叫脫胎線圈或空芯線圈，多用于高頻電路）不用磁心、骨架和屏蔽罩等，但先繞模具，再脫模具，線圈間拉一定距離。

2、繞組 繞組是指一組具有規(guī)定功能的線圈，是電感器的基本組成部分。纏繞可分為單層和多層。單層繞組是密繞的（纏繞時(shí)，電線一圈又一圈）和間繞（纏繞時(shí)，每匝中的導(dǎo)線相隔一定距離）兩種形式；多層繞組有分層扁平繞組、亂繞、蜂窩纏繞等等。

3、鐵芯和棒 鐵芯和棒一般由鎳鋅鐵氧體制成（NX系列）或錳鋅鐵氧體（MX系列）等材料，它有“工”字形、柱形、帽形、E”形、罐形等多種形狀。

4、Core  芯材主要包括硅鋼片、坡莫合金等，其形狀大多是“E”型。

5、為了防止某些電感產(chǎn)生的磁場(chǎng)影響其他電路和元件的正常工作，在屏蔽罩 上增加了金屬屏蔽罩（例如晶體管收音機(jī)的振蕩線圈）帶屏蔽的電感會(huì)增加線圈的損耗，降低Q值。

6、封裝材料 具有一些電感器（如色碼電感器、色環(huán)電感器等）纏繞后，線圈和磁芯用包裝材料密封。封裝材料是塑料或環(huán)氧樹(shù)脂。

電感是交流電通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體周?chē)a(chǎn)生的交變磁通量與導(dǎo)體的磁通量和產(chǎn)生這種磁通量的電流之比。當(dāng)DC電流通過(guò)電感時(shí)，在其周?chē)怀霈F(xiàn)一條固定的磁力線，不隨時(shí)間變化；

然而，當(dāng)交流電通過(guò)線圈時(shí)，線圈周?chē)拇帕€會(huì)隨時(shí)間而變化。根據(jù)法拉第 電磁感應(yīng)定律—根據(jù)磁場(chǎng)產(chǎn)生的分析，變化的磁力線會(huì)在線圈兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，相當(dāng)于一個(gè)“新電源”當(dāng)形成閉合回路時(shí)，這個(gè)感應(yīng)電勢(shì)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。根據(jù)倫茨 s定律，已知感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁力線總量要盡量防止磁力線的變化。磁力線的變化來(lái)源于外部交流電源的變化，所以從客觀效果來(lái)看，電感線圈具有阻止交流電路中電流變化的特性。感應(yīng)線圈在力學(xué)上有類(lèi)似慣性的特性，在電學(xué)上命名“自感應(yīng)”通常在閘刀開(kāi)關(guān)接通或斷開(kāi)的瞬間，會(huì)產(chǎn)生火花，這是由于自感現(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)較高造成的。

簡(jiǎn)而言之，當(dāng)電感線圈接入交流電源時(shí)，線圈內(nèi)部的磁力線會(huì)隨著交流電的變化而時(shí)刻變化，從而產(chǎn)生線圈的電磁感應(yīng)。這種因線圈本身電流變化而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為“自感電動(dòng)勢(shì)”可以看出，電感只是線圈的匝數(shù)、其大小和形狀與介質(zhì)有關(guān)的參數(shù)，是電感線圈慣性的量度，與施加的電流無(wú)關(guān)。

代換原則：1、電感線圈必須用原值替換（匝數(shù)相等，大小相同）2、貼片電感只需要大小相同，也可以用0歐姆的電阻或?qū)Ь€代替。

自感器

當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)，線圈周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，其周?chē)拇艌?chǎng)也相應(yīng)發(fā)生變化，而這種變化的磁場(chǎng)可以使線圈本身產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（感生電動(dòng)勢(shì)）電動(dòng)勢(shì)用來(lái)表示有源元件的理想電源的端電壓），這就是自感。

由導(dǎo)線繞制而成的具有一定匝數(shù)和一定自感或互感的電子元件，通常稱(chēng)為電感線圈。為了增加電感改善品質(zhì)因數(shù)和減小體積，經(jīng)常添加鐵芯或由鐵磁材料制成的鐵芯。電感器的基本參數(shù)是電感、品質(zhì)因數(shù)、固有電容量、穩(wěn)定性、電流和使用頻率等。由單個(gè)線圈組成的電感稱(chēng)為自感器，其自感也稱(chēng)為自感系數(shù)。

互感器

當(dāng)兩個(gè)電感線圈相互靠近時(shí)，其中一個(gè)電感線圈的磁場(chǎng)變化會(huì)影響到另一個(gè)電感線圈，這就是互感。互感的大小取決于電感線圈的自感與兩個(gè)電感線圈的耦合程度，利用這種原理制作的元件稱(chēng)為變壓器。

電感的特性正好與電容相反，具有阻止交流電通過(guò)，允許直流電順利通過(guò)的特性。DC信號(hào)通過(guò)線圈的電阻就是導(dǎo)線本身的電阻，電壓降很小；當(dāng)交流信號(hào)通過(guò)線圈時(shí)，線圈兩端會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，而自感電動(dòng)勢(shì)的方向與外加電壓的方向相反，阻礙了交流電的通過(guò)，所以電感的特性就是通過(guò)DC、對(duì)交流電的電阻，頻率越高，線圈阻抗越大。電感通常與電路中的電容一起構(gòu)成LC濾波器、LC振蕩器等。此外，人們還利用電感的特性制作扼流圈、變壓器、繼電器等。

通直流：指DC處于關(guān)閉狀態(tài)的電感如果不考慮電感線圈的電阻，那么DC可以“暢通無(wú)阻”地通過(guò)電感對(duì)于DC來(lái)說(shuō)，線圈本身的電阻很小，所以在電路分析中常常被忽略。

阻交流：當(dāng)交流電通過(guò)電感線圈時(shí)，電感對(duì)交流電有阻隔作用，阻隔交流電的是電感線圈的電感。

電感在電路中主要起濾波作用、振蕩、延遲、陷波等功能，以及篩選信號(hào)、過(guò)濾噪聲、穩(wěn)定電流和抑制電磁干擾。電感在電路中最常見(jiàn)的作用是和電容一起構(gòu)成LC濾波電路。電容具有“阻直流，通交流”和電感具有的特性“通直流，阻交流”的功能。如果干擾信號(hào)多的直流電通過(guò)LC濾波電路，交流干擾信號(hào)會(huì)被電感轉(zhuǎn)化為熱能而消耗掉;當(dāng)純DC電流通過(guò)電感時(shí)，其中的交流干擾信號(hào)也被轉(zhuǎn)化為磁感應(yīng)和熱能，較高的頻率最容易被電感阻抗，可以抑制較高頻率的干擾信號(hào)。

電感具有阻止交流電通過(guò)，允許直流電順利通過(guò)的特性頻率越高，線圈阻抗越大。所以電感的主要作用是隔離交流信號(hào)、濾波或與電容器、電阻器等形成諧振電路。