電感器被稱為無(wú)源元件,與電阻器(R)和電容器(C)相同,是標(biāo)有“L”的電子元件。它具有保持電流恒定的功能。電感的能力用“電感”表示。單位為亨利(H)。
電感器的結(jié)構(gòu)與線圈相同,但大多數(shù)稱為電感器的
電感器只有一個(gè)繞組(1卷)。有些僅用導(dǎo)體纏繞,而另一些則在纏繞導(dǎo)體內(nèi)有芯。電感器的作用與匝數(shù)或半徑的平方成正比,與長(zhǎng)度成反比。
電感器基本原理
首先,讓我們簡(jiǎn)要介紹一下電感器的原理。當(dāng)電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體周圍會(huì)產(chǎn)生沿右手螺紋方向的磁力。當(dāng)電流流過(guò)電感器時(shí),導(dǎo)體以相同的方向纏繞在電感器上,導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)結(jié)合在一起,形成電磁鐵(圖1)。相反,也可以通過(guò)磁力產(chǎn)生電流。
電感器原理
當(dāng)磁鐵靠近或遠(yuǎn)離已成為電磁鐵的電感器時(shí),電感器的磁場(chǎng)會(huì)發(fā)生變化。這會(huì)導(dǎo)致電流流動(dòng),以產(chǎn)生一種“對(duì)抗變化的力”,試圖保持磁場(chǎng)的方向和動(dòng)量。這被稱為“電磁感應(yīng)”。
如電路圖所示,當(dāng)直流電流流過(guò)電感器時(shí)(圖2),在電流開始時(shí)會(huì)產(chǎn)生干擾電流方向的電動(dòng)勢(shì)。這種特性稱為自感應(yīng)效應(yīng)。然而,隨后,當(dāng)直流電流達(dá)到一定值時(shí),磁通量停止變化,電動(dòng)勢(shì)不再產(chǎn)生,因此電流不再受阻。
電感器中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與電流變化率(ΔI/Δt)成比例。
V=L?ΔI/Δt
五: 電動(dòng)勢(shì)(V)
五十: 電感(H)
ΔI/Δt:電流變化率(A/s)
另一方面,當(dāng)施加交流電流時(shí)(圖3),當(dāng)電流從0上升時(shí),電壓變大,因?yàn)殡娏鞯淖兓首畲?。隨著電流增加速度的減慢,電壓降低,在電流達(dá)到最大值時(shí),電壓變?yōu)榱恪?br />
當(dāng)電流開始從最大值下降時(shí),開始產(chǎn)生負(fù)電壓,當(dāng)電流達(dá)到零時(shí),電壓處于最低點(diǎn)??纯催@里的電壓和電流波形,我們可以看到電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的相位慢了四分之一。
因此,交流電流比直流電流更難通過(guò)。此外,如果交流頻率超過(guò)一定值,電流將不斷被電動(dòng)勢(shì)阻斷,電流將不會(huì)流動(dòng)。因此,交流電壓的頻率越高,電流流動(dòng)就越困難。
總結(jié)
當(dāng)電流流動(dòng)時(shí),產(chǎn)生磁力。
當(dāng)磁場(chǎng)改變時(shí),電流流動(dòng)
直流電易通,交流電難通。
由于這些特性,
電感器被用于各種應(yīng)用中。