电感充放电的原理是什么?

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电感与电阻、电容一样,也是一种基本的电子元件,其在各种LC振荡电路、滤波电路及选频电路中用的很广。下面我们通过两个简单的电路来介绍一下电感的充放电原理。

▲ 电感的充放电电路。

上图中,闭合开关K,电感L开始充电,流过L的电流从零开始增大,由于变化的电流会产生变化的磁场,变化的磁场在电感L中会产生感生电压,此电压与电源电压方向相反,从而会阻碍电感中电流的增大,这样接通电源后流过电感的电流是从零逐渐增加到最大值(这个与电容充电时,其两端电压由零逐渐增大到最大值相似)。当开关K断开,并在L两端并联一个负载时,电感中储存的磁能便会通过负载释放,流过负载的电流从最大值逐渐变小。电感充放电的速率与电感量及电流的大小有关。▲ 电感线圈。


▲ 电感充放电实验电路。

上图中的HL1和HL2是两个同规格的小灯泡,假设开关K1和K2同时闭合,我们会发现小灯泡HL2是马上点亮,而HL1的亮度则是由弱变强,延迟了一段时间才达到与HL2相同的亮度。出现这种情况是由于电感中产生的感生电流阻碍了电源电流的增大,从而使其亮度不会马上增大,而HL2则是通过电阻R接电源,R不会阻碍电流的变化。


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首先要明白电磁现象,通电导体在它的周围会产生磁场,变化的电流产生变化的磁场,反过来变化的磁场又可以在它周围的导体产生变化的电流:。电感就是导体通过交流电时在它周围产生变化|磁场,产生的磁场,这个变化的磁场反过来对通电导体产方向相反的电压和电流,对通电流起阻碍作用,这就是电感。 单根导线的电感很小,通常绕成线圈,加入磁芯电感更大。电感分为高频电感和低频电感。。。电感的充电,就是把电流通过电感,产生相反的感生电流,电流不能突变,经一定时间电感磁场达到最大值,也就是电感充满了电。电感相当于一个储能设备。。。充满电的电感可以放电,停止对电感充电,接上用电器就可以放电了。放电是由于电感的磁场的消失,产生感生电流。。。电感与电容器并联可组成震荡电路,产生电磁波。利用电感断电时电磁场突变可以产很高的脉冲电压,制作高压发生器。电路中的电磁继电器的线圈反并一个二极管,就是消耗感生电流,起保护电路作用。。。将来室温超导实现后,可以用电感来储能,代替蓄电池开汽车。电阻,电容和电感是电路里常用另件。


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合上开关的瞬间,电源电压通过导线接在电感两段。电感流过电流(很小),感生电动势(最大)。

感生电动势的方向,是根据右手螺旋定则(四指电流方向,拇指是感生电动势的方向)

感生电动势的方向与电源相反,阻碍电流的增大,所以刚开始电流很小,随着时间的延长,流过电感的电流逐渐增大到最大值(电源电压/电感电阻)。

电感中间产生的磁场也达到最大,此时,由于磁场变化,电感感生电动势方向调换方向,与电源电压方向相同,共同作用,消耗掉储存在电感里的磁场能量。


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