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什么是电感
电感(Inductor,也称Choke)是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感器的结构类似于变压器(Transformer),但只有一个绕组(Winding)。电感具有一定的电感(inductance),它只阻碍电流(Current)的变化。如果电感器在没有电流通过的状态下,电路接通时它将试图阻碍电流流过它;如果电感器在有电流通过的状态下,电路断开时它将试图维持电流不变。电感又称扼流器、电抗器、动态电抗器等等。
(图片来源:jqh.cc)
电感的代码为L,在电路图中的符号为:
电感的原理
电感是一种能将电能通过磁通量的形式储存起来的被动电子元件。通常为导线卷绕的样子,当有电流通过时,会从电流流过方向的右边产生磁场。
法拉第电磁感应定律说,变化的磁场同时产生电压和电流。那么,如果线圈中的电流是变化的,造成了磁场的变化,(也就是一般的交流电或者高频电流)线圈会发生什么变化呢?
交流电是指随时间推移电流大小和方向会发生周期性变化的电流。当交流电通过电感时,电流产生的磁场将其他的绕线切隔,形成变化的磁场,因而产生反向电压(Voltage),从而阻碍电流变化。特别是当电流突然增加时,变化的磁场会产生一个和电流相反方向的(即电流减少方向)的电压,来阻碍电流的增加。反之当电流减少时,则向电流增加的方向产生一个电压来阻碍电流的减少。
另一方面,直流电由于电流不会发生变化,就不会发生反向电压。也就是说,如果在不考虑线圈电阻值(Resistance很小)的情况下,电感器是可以让直流电通过,对于直流的阻抗(Impedance)很小,而通不过交流电的元器件。不过,在直流进行切断的时候,也就是电流瞬间巨变的时候,电感会产生一个非常大的反向电压。这个反向电压特性也是现在电力电子能源转换的基础,这个我们会在后面做详细讨论。
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