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電感的工作原理

作者:由 安服優 發表于 遊戲時間:2020-10-20

所謂的電感(Inductor)是能夠把電能轉化為磁能而儲存起來的元件,由導線卷線而成的電子零件。其與電阻器和電容器並列為電路上最基本的零件,是構成電路的主要零件。通常為導線卷繞的樣子,當有電流透過時,會從電流流過方向的右邊產生磁場。

電感的工作原理

電感的結構類似於變壓器,一般由骨架、繞組、遮蔽罩、封裝材料、磁心或鐵心等組成。

1.電感器的工作原理

那麼它是怎麼工作的呢?下面連結中的段影片將會詳細的告訴我們答案

由此可見,電感量只是一個與線圈的圈數(其卷數越多,磁場越強)、大小形狀和介質有關的一個參量,它是電感線圈慣性的量度,而與外加電流無關。同時,橫截面積越大,或改變磁芯都能夠使磁場增強。

電感的工作原理

交流電是指隨時間推移電流大小和方向會發生週期性變化的電流。當交流電透過電感時,電流產生的磁場將其他的繞線切隔,因而產生反向電壓,從而阻礙電流變化。特別是當電流突然增加時,和電流相反方向的,即電流減少方向的電動勢會產生,來阻礙電流的增加。反之當電流減少時,則向電流增加的方向產生。

電感的工作原理

若電流的方向逆轉,反向電壓也同樣會產生。在電流被反向電壓阻礙之前,電流的流向會發生逆轉,因而電流就無法流過。

電感的工作原理

對於普通的電感器,可以讓直流電透過,而不能讓交流電透過。對於變壓器而言,是在電感上產生電磁感應,需要有初級線圈和次級線圈。與普通的電感器的作用是不一樣的。而且,由於電感器的製作比較麻煩,不容易小型化,也不容易整合在積體電路上,所以,經驗老道的硬體工程師在設計中都會盡可能少用電感器。

2.電感器的分類

自感器

當線圈中有電流透過時候,線圈的周圍就會產生磁場。當線圈中電流發生變化時,其周圍的磁場也產生相應的變化,此變化的磁場可使線圈自身產生感應電動勢(電動勢用以表示有源元件理想電源的端電壓),這就是自感。

互感器

兩個電感線圈相互靠近時,一個電感線圈的磁場變化將影響另一個電感線圈,這種影響就是互感。互感的大小取決於電感線圈的自感與兩個電感線圈耦合的程度,利用此原理製成的元件叫做互感器。

電感器的特性與電容器的特性正好相反,它具有阻止交流電透過而讓直流電順利透過的特性。直流訊號透過線圈時的電阻就是導線本身的電阻壓降很小;當交流訊號透過線圈時,線圈兩端將會產生自感電動勢,自感電動勢的方向與外加電壓的方向相反,阻礙交流的透過,所以電感器的特性是通直流(指電感器對直流呈通路關態,如果不計電感線圈的電阻,那麼直流電可以“暢通無阻”地透過電感器,對直流而言,線圈本身電阻很對直流的阻礙作用很小,所以在電路分析中往往忽略不計)、阻交流(當交流電透過電感線圈時電感器對交流電存在著阻礙作用,阻礙交流電的是電感線圈的感抗),頻率越高,線圈阻抗越大。電感器在電路中經常和電容器一起工作,構成LC濾波器、LC振盪器等。

因此,電感器的主要功能是對交流訊號進行隔離、濾波或與電容器、電阻器等組成諧振電路。