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2022

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電感的作用和原理

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電感的作用:
電生磁、磁生電,兩者相輔相成,總是隨同顯示。電感當(dāng)一根導(dǎo)線(xiàn)中擁有恒定電流流過(guò)時(shí),總會(huì)在導(dǎo)線(xiàn)四周激起恒定的磁場(chǎng)。當(dāng)把這根導(dǎo)線(xiàn)都彎曲成為螺旋線(xiàn)圈時(shí),應(yīng)用電磁感應(yīng)定律,就能斷定,螺旋線(xiàn)圈中發(fā)生了磁場(chǎng)。將這個(gè)螺旋線(xiàn)圈放在某個(gè)電流回路中,當(dāng)這個(gè)回路中的直流電變化時(shí)(如從小到大或許相反),電感中的磁場(chǎng)也應(yīng)該會(huì)發(fā)生變化,變化的磁場(chǎng)會(huì)帶來(lái)變化的“新電流”,由電磁感應(yīng)定律,這個(gè)“新電流”一定和原來(lái)的直流電方向相反,從而在短時(shí)刻內(nèi)關(guān)于直流電的變化構(gòu)成一定的抵抗力。只是,一旦變化完成,電流穩(wěn)固上去,磁場(chǎng)也不再變化,便不再有任何障礙發(fā)生?!?br /> 從上面的過(guò)程來(lái)看,電感器的核心作用是阻止電流的變化。比如電流由小到大過(guò)程中,電感器都存在一種“滯后”作用,它能在一定時(shí)間內(nèi)抵御這種變化。從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō),正因?yàn)殡姼衅鲹碛袃?chǔ)存一定能量的作用,因此它才能在變化來(lái)臨時(shí)試圖維持原狀,但需要說(shuō)明的是,當(dāng)能量耗盡后,則只能隨波逐流。
電感的“通直阻交”特性,讓其在電路中能夠發(fā)揮巨大的作用。在板卡中,電感多被用在儲(chǔ)能、濾波、延遲和振蕩等幾個(gè)方面,是保障板卡穩(wěn)定、安全運(yùn)行的重要元件。
電感的原理:
電感是導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)通過(guò)交流電流時(shí),在導(dǎo)線(xiàn)的內(nèi)部周?chē)a(chǎn)生交變磁通,導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn),不隨時(shí)間而變化;可是當(dāng)在線(xiàn)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(xiàn)。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(xiàn)在線(xiàn)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(xiàn)總量要力圖阻止磁力線(xiàn)的變化的。磁力線(xiàn)變化來(lái)源于外加交變電源的變化,故從客觀(guān)效果看,電感線(xiàn)圈有阻止交流電路中電流變化的特性。電感線(xiàn)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(xiàn)圈接到交流電源上時(shí),線(xiàn)圈內(nèi)部的磁力線(xiàn)將隨電流的交變而時(shí)刻在變化著,致使線(xiàn)圈產(chǎn)生電磁感應(yīng)。這種因線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)圈慣性的量度而與外加電流無(wú)關(guān)。