什么是电感器，电感器是如何工作的？

什么是电感器

如前所述，电感器只不过是一根紧紧缠绕在磁芯上的绝缘线。该磁芯可以是铁磁材料或塑料，或者在某些情况下是空心的（空气）。这依赖于“磁通量在载流导体周围发展”的原理。如果您了解电容器，您将熟悉电容器通过在其极板中存储相等和相反的电荷来存储能量的事实。同样，电感器以围绕其发展的磁场的形式存储能量。电感器对交流和直流的反应不同。但在深入研究“电感器的工作原理”之前。让我们看看它的构造和特点。

电感器的结构：

电感器由电子产品中使用的所有其他组件构成起来非常简单。这是制作简单电感器的指南。只需一根绝缘线和一种磁芯材料即可缠绕线圈。磁芯只不过是一种电线缠绕的材料，如上图所示。根据所使用的磁芯材料，有不同类型的电感器。使用的一些常见磁芯材料是铁，铁磁铁等。除了芯材的类型外，它还有不同的尺寸和形状，包括圆柱形、棒状、托罗德形和片材。与此相反，还有没有任何物理磁芯的电感器。它们被称为空心电感器或空心电感器。磁芯在改变电感器的电感方面起着重要作用。

电感器如何工作

让我们从陈述“磁通量将在载流导体上产生”这一事实开始。同样，当电流通过电感器时，它会在其周围产生磁通量。换句话说，施加到电感器的能量以磁通量的形式存储。磁通量的发展方向将与电流流动的方向相反。因此，电感器可以抵抗流过它的电流的突然变化。电感器的这种能力称为电感，每个电感器都会有一些电感。这是由符号L给出的，并以亨利为单位。

电感器的电感取决于线圈的形状、磁芯绕组的匝数、磁芯的面积和磁芯材料的磁导率。电感器的电感由下式给出

L = μN2A / L

L – 线圈电感

μ – 芯材的渗透性

A – 线圈面积（平方米）

N – 线圈中的匝数

l – 线圈的平均长度（米）

交流电路中的电感器：

如前所述，与直流信号源相比，电感器与交流电的作用不同。当交流信号施加到电感器时，它会产生一个磁场，该磁场随时间变化，因为产生磁场的电流本身也在时间上变化。根据法拉第定律，这种现象会在电感器上产生自感电压。该自感电压用VL表示。事实上，电感两端产生的电压的作用方向与抵抗它们的电流相反。电感两端的电压由下式给出

V L =L di / dt

VL – 自感电压

di / dt – 电流相对于时间的变化

如果 1 安培的电流相对于 1 秒流过一个亨利电感器时将在电感器上产生

《》v。现在您可以看到流过电感器的电流如何影响其两端产生的电压。产生的电压与流过电感器的电流相反。

电感器的V-I特性：

让我们参考电感器的VI特性曲线来更好地理解上述概念。当交流信号的正循环通过电感器时，电流增加。我们知道电感器讨厌电流的变化，所以它会产生一个感应电压来对抗引起它的电流。您可以在上图中的0°中观察到这一点，当电流开始升高时，感应电压将是最大值。一旦电流达到最大值，感应电压变为负值，以试图防止电流减少。

这个循环重复，从上图中我们可以观察到电感器中产生的感应电压将作用于流过它的变化电流。在这里，电压和电流被称为异相90°。因此，通过交流信号，电感器以连续的循环以磁场的形式存储和释放能量。

直流电路中的电感器：

我们现在了解了电感器如何与交流信号源配合使用。让我们来看看它与直流信号源一起使用时的反应。回想一下，电感两端的感应电压公式由下式给出

V L =L di / dt

当使用直流信号源时，电流相对于时间的变化将为零，导致电感器两端的感应电压为零。简单地说，在直流电路中，电感器的行为就像一根简单的普通电线，其电线会产生一些电阻。但是，在实际电路中使用带有直流信号源的电感器时，还有更多。在实际电路中，电流需要很短的时间才能从零达到最大值。在此时刻，电感器两端将有一个感应电压，当电流开始从零移动到其最大值时，该电压将为负最大值。一旦电流达到稳定的直流状态，感应电压急剧下降到零并作废。当与直流信号源一起使用时，电感器将表现出这种短跨度的感应电压尖峰。

感抗：

关于电感器，另一个需要了解的重要事项是电抗。这是电容器和电感器等元件对交流电信号所表现出的电阻特性。电感器显示的电抗称为感抗，由公式给出

XL = 2πFL

从公式中可以推断出电抗随着交流信号频率的增加而增加，请记住电感器讨厌变化的电流，因此它对高频信号表现出更大的电抗。而当频率接近零或直流信号通过时，电抗变为零，就像输入信号通过的导体一样。