基本電子學 - 電感

讓我向您介紹電子電氣領域中另一個重要的元件：電感器。電感器是一種無源雙端元件，可以暫時以磁場的形式儲存能量。它通常被稱為線圈。電感器的主要特性是它阻礙任何電流變化。

電感器

根據法拉第電磁感應定律，當流過電感器的電流發生變化時，隨時間變化的磁場會在導體中感應出電壓。根據楞次定律，感應電動勢的方向與產生它的電流變化相反。因此，感應電動勢與加線上圈上的電壓相反。這是電感器的特性。

下圖顯示了電感器的外觀。

電感器可以阻擋直流訊號中存在的任何交流成分。電感器有時會繞在一個磁芯上，例如鐵氧體磁芯。它看起來如下圖所示。

下圖顯示了一個標註了各個部件的電感器。

符號

各種型別電感器的符號如下所示。

能量儲存

電磁學的基本特性之一是，當電流流過電感器時，會產生垂直於電流方向的磁場。這個磁場會持續增強。它會在某個點穩定下來，這意味著之後電感不會繼續增強。當電流停止流動時，磁場會減弱。

這種磁能會轉化為電能。因此，能量暫時以磁場的形式儲存在這裡。

電感器的執行原理

根據電磁感應理論，任何變化的電流流過導體都會在其周圍產生一個垂直於電流的磁場。同樣，任何變化的磁場都會在該磁場中存在的導體中產生電流，而電流垂直於磁場。

現在，如果我們考慮一個由導電線圈組成的電感器，當電流透過電感器時，會產生垂直於它的磁場。下圖顯示了一個帶有周圍磁場的電感器。

現在，這裡我們有一個變化的磁場，它會在導體中產生一些電流。但是，這種電流的產生方式是與產生磁場的電流相反的。

如果將這個電流命名為Im，這意味著由磁場產生的電流，而磁場由β表示，下圖表示了這一點。

這種反向電流隨著變化的磁場的增強而增強，而變化的磁場則透過輸入電源頻率獲得能量。因此，隨著輸入電流變得越來越高頻的交流電，產生的反向電流也會在與產生它的原因相反的方向上增強。現在，這種反向電流試圖阻止高頻交流電透過電感器，這意味著“阻擋交流電”。