電感的原理
一,、 電感器的定義,。
1.1 電感的定義:
電感是導(dǎo)線內(nèi)通過(guò)交流電流時(shí),,在導(dǎo)線的內(nèi)部及其周?chē)a(chǎn)生交變磁通,,導(dǎo)線的磁通量與生產(chǎn)此磁通的電流之比,。
當(dāng)電感中通過(guò)直流電流時(shí),,其周?chē)怀尸F(xiàn)固定的磁力線,不隨時(shí)間而變化,;可是當(dāng)在線圈中通過(guò)交流電流時(shí),,其周?chē)鷮⒊尸F(xiàn)出隨時(shí)間而變化的磁力線,。根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律---磁生電來(lái)分析,變化的磁力線在線圈兩端會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),,此感應(yīng)電勢(shì)相當(dāng)于一個(gè)“新電源”,。當(dāng)形成閉合回路時(shí),此感應(yīng)電勢(shì)就要產(chǎn)生感應(yīng)電流,。由楞次定律知道感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁力線總量要力圖阻止原來(lái)磁力線的變化的,。由于原來(lái)磁力線變化來(lái)源于外加交變電源的變化,故從客觀效果看,,電感線圈有阻止交流電路中電流變化的特性,。電感線圈有與力學(xué)中的慣性相類(lèi)似的特性,在電學(xué)上取名為“自感應(yīng)”,,通常在拉開(kāi)閘刀開(kāi)關(guān)或接通閘刀開(kāi)關(guān)的瞬間,,會(huì)發(fā)生火花,這就是自感現(xiàn)象產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢(shì)所造成的,。
總之,,當(dāng)電感線圈接到交流電源上時(shí),線圈內(nèi)部的磁力線將隨電流的交變而時(shí)刻在變化著,,致使線圈不斷產(chǎn)生電磁感應(yīng),。這種因線圈本身電流的變化而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì),稱(chēng)為“自感電動(dòng)勢(shì)”,。
由此可見(jiàn),,電感量只是一個(gè)與線圈的圈數(shù)、大小形狀和介質(zhì)有關(guān)的一個(gè)參量,,它是電感線圈慣性的量度而與外加電流無(wú)關(guān),。
1.2 電感線圈與變壓器
電感線圈:導(dǎo)線中有電流時(shí),其周?chē)唇⒋艌?chǎng),。通常我們把導(dǎo)線繞成線圈,,以增強(qiáng)線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)。 電感線圈就是據(jù)此把導(dǎo)線(漆包線,、紗包或裸導(dǎo)線)一圈靠一圈(導(dǎo)線間彼此互相絕緣)地繞在絕緣管(絕緣體,、鐵芯或磁芯)上制成的。一般情況,,電感線圈只有一個(gè)繞組,。
變壓器:電感線圈中流過(guò)變化的電流時(shí),不但在自身兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓,,而且能使附近的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電壓,,這一現(xiàn)象叫互感。兩個(gè)彼此不連接但又靠近,,相互間存在電磁感應(yīng)的線圈一般叫變壓器,。
1.3 電感的符號(hào)與單位
電感符號(hào):L
電感單位:亨 (H),、毫亨(mH)、微亨 (uH),,1H=103mH=106uH,。
電感量的標(biāo)稱(chēng):直標(biāo)式、色環(huán)標(biāo)式,、無(wú)標(biāo)式
電感方向性:無(wú)方向
檢查電感好壞方法:用電感測(cè)量?jī)x測(cè)量其電感量,;用萬(wàn)用表測(cè)量其通斷,理想的電感電阻很小,,近乎為零,。
1.4 電感的分類(lèi):
按 電感形式 分類(lèi):固定電感、可變電感,。
按導(dǎo)磁體性質(zhì)分類(lèi):空芯線圈,、鐵氧體線圈、鐵芯線圈,、銅芯線圈,。
按 工作性質(zhì) 分類(lèi):天線線圈、振蕩線圈,、扼流線圈,、陷波線圈、偏轉(zhuǎn)線圈,。
按 繞線結(jié)構(gòu) 分類(lèi):?jiǎn)螌泳€圈,、多層線圈、蜂房式線圈,。
按 工作頻率 分類(lèi):高頻線圈,、低頻線圈。
按 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 分類(lèi):磁芯線圈,、可變電感線圈、色碼電感線圈,、無(wú)磁芯線圈等,。
電感的作用
基本作用:濾波、振蕩,、延遲,、陷波等
形象說(shuō)法:“通直流,阻交流”
細(xì)化解說(shuō):在電子線路中,,電感線圈對(duì)交流有限流作用,,它與電阻器或電容器能組成高通或低通濾波器、移相電路及諧振電路等,;變壓器可以進(jìn)行交流耦合,、變壓,、變流和阻抗變換等。
由感抗XL=2πfL 知,電感L越大,,頻率f越高,,感抗就越大。該電感器兩端電壓的大小與電感L成正比,,還與電流變化速度△i/△t 成正比,,這關(guān)系也可用
感線圈也是一個(gè)儲(chǔ)能元件,它以磁的形式儲(chǔ)存電能,,儲(chǔ)存的電能大小可用下式表示:WL=1/2 Li2,。
可見(jiàn),線圈電感量越大,,流過(guò)越大,,儲(chǔ)存的電能也就越多。
電感在電路常見(jiàn)的作用就是與電容一起,,組成LC濾波電路,。我們已經(jīng)知道,電容具有“阻直流,,通交流”的本領(lǐng),,而電感則有“通直流,阻交流”的功能,。如果把伴有許多干擾信號(hào)的直流電通過(guò)LC濾波電路(如圖),,那么,交流干擾信號(hào)將被電容變成熱能消耗掉,;變得比較純凈的直流電流通過(guò)電感時(shí),,其中的交流干擾信號(hào)也被變成磁感和熱能,頻率較高的容易被電感阻抗,,這就可以抑制較高頻率的干擾信號(hào),。