电感器的作用是什么?

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不请自来!

电感和电容一样也是一种储能元件,它是把能量存储在流经电流形成的磁场中,但是特性和电容正好相反,电容是通交隔直,而电感确是通直隔交,通低频阻高频,也就是说它对变化的电流有阻碍作用,交流电频率越高,阻碍就越大。根据电感的这一特性,在电路中我们通常用来实现滤波,振荡,延迟等功能。下面我来简单说一下。


电感滤波

在直流电路中,当有电流流过电感时,瞬间会在线圈内产生感应磁场,而磁场又会感应出电流,感应的电流和流过的电流方向相反,会阻碍外部的电流流过,一旦流过的电流稳定下来,感应磁场就不会再发生变化,从而可以让直流电流顺利的流过。从这一过程中我们可以看出来,电感其实是阻碍电流的变化,而当通过交流电时,由于交流电的电流在时刻变化,电感总是不停的和这个变化进行抵抗,阻碍交流电流的通过。


电感对交流的阻碍作用叫做感抗,和交流电的频率和电感量有关,交流频率越高,电感越大,感抗就越大,利用这一特性,我们在电源滤波中就经常用到它,如上图是一个电容和电感组成的π型滤波电路,由于经过电容滤波之后的直流信号还会有一些小小的波动,而电感却可以阻碍电流的变化,使它可以抑制这些小的波动,从而输出更加纯正的直流电。

LC振荡

由于电感和电容都是储能元件,利用它们做反馈我们可以实现振荡电路。原理如上图,当把开关掰到右边,电容器被充电并且很快就充满,此时将开关掰至左边,电容便会通过电感放电,电容的电场能会变成电感的磁场能,然后电感又会向电容充电,把磁场能再变成电场能,从电感的符号我们可以看出它像一个弹簧,这样来回的充放电,就形成了振荡,如果没有损耗,就会一直这样振荡下去,但实际会有损耗产生,所以很快就会停振,我们就需要加一个放大器,来补充损耗,利用电感电容来组成正反馈,如下图就是一个电感反馈式振荡电路了。






电子维修

你这个问题问的太宽泛了,不要看一个小小的电感,它所蕴含的原理可谓是“浩如烟海”,电感涉及到了两门重量级学科电与磁,到现在为止真正把电与磁完全搞懂的人可以说是门可罗雀。如果真要地毯式的讲电感的作用,我想7、8本书能把电感讲透都绝非易事。在这里笔者把电感最重要的、常用的几个作用介绍给大家。



电感器俗称电感,本质上是一个线圈,有空心线圈也有实心线圈,实心线圈有铁芯或者其它材料制成的芯,电感的单位是“H”,简称“亨”。此外,更小的单位是mH,uH,他们的换算方式为1H=1000mH=1000000uH。

阻交通直

对于直流电,电感是相当于短路的;而对于交流电,电感是对其有阻碍作用的,交流电的频率越高,电感对它的阻碍作用越大。


变压器

对我们来说最熟悉的电感应用莫过于变压器了,如下图所示为变压器的电路符号,假如左侧线圈匝数为100,右侧匝数为50,如果左侧接220V交流电,那么右侧感应出来的电压为110V,即“匝数比=电压比”;而电流却会截然相反,如果左侧流进1A电流,那么右侧会流出2A的电流,即“匝数比=电流的反比”,因为电感只会对电压、电流进行变化,而不能对功率进行变化,如果电压和电流都为正比显然是不合情理的。


RL低通滤波器

所谓低通滤波器是低频信号可以通过,而高频信号不能通过,电路原理图如下图,输入信号如果是直流电,那么电感相当于一根导线,现在是短路,信号会经过电感,直接输出,而不经过电阻,如果我们逐渐升高电流的频率,由于电感对交流电有阻碍作用,通过电感的信号会慢慢变小,直到达到某一个频率,当高于这个频率之后的电流再也无法通过,这时候就形成了低通滤波器,这个频率就叫做截止频率,公式为f=R/(2πL)。






RL高通滤波器

高通滤波器的道理和低通的类似,只不过电阻和电感的位置变了,如果是直流电,会经过电感流回去,这时候如果改变频率,当频率逐渐升高,由于电感对交流电的阻碍作用,当频率达到截止频率时,高频信号不经过电感,而直接把我们需要的高频信号输出。截止频率的计算也是f=R/(2πL)


以上的作用都是比较常用的,当然电感的作用也不止这些,以上讲的都是基础,应用的时候考虑的远比以上所说的要多,对于笔者讲解不周之处还请大家指出,笔者没用列出的作用,还请大家在下方留言。


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在直流电路中,电感器只有电阻,但是电感器的电阻很小,所以在直流电路中,电感器基本相当于短路。

但是,在交流电路中,由于交流电路中的电流随着时间的变化,其大小和方向做规律性的变化。

根据楞次定律,电感会不停变换磁场,对外显示就是不停的充、放电,也就是,电感器在交流电路中相当于一个“负荷”。

根据铁芯的不停,匝数的不同,电感在电路中的主要作用是滤波,阻抗和产生磁场。

滤波,利用电感器“通交流,阻直流”的特性,将某些“尖端”电流滤掉。

阻抗,利用电感器阻碍交流电流变化的特性改变电路中的电流,也可以改变交流电的“相位角”。

磁场,这是电感最常用的功能,电动机,继电器等,都是利用电感线圈的“磁力”工作的。


王俊杰猛

当电流穿过导体的时候就会在导体的周围形成一个垂直于电流流动方向并环绕导体的电磁场,而这些电磁场是与电流流动方向垂直的,将导线环绕成线圈就会将这些电磁场按相同的方向并联起来而这并联的电磁场整体就会形成一个拥有统一极性一致作用的电磁场,而这个电磁场对于途经的动能电流又会形成一个“磁拒作用”而阻碍电流的流动,普通导线任意一点的电势差是相同的,但是在电感线圈的两端则不是,他们存在着电势差,流经电感的电流越大电势也就越高,因此一个电感在电路之中的既可以作为电源,又可以作为阻流消涌和压流频变的作用。


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