電感器的工作原理及作用介紹

在收音機中的磁性天線線圈、簡單半導體收音機中的高頻扼流圈、超外差式收音機中的振蕩線圈等，這些都是電感器。電感器俗稱為電感線圈或簡稱線圈，也是一種常用的電子元器件;但它在電路中的應用相對于電阻器和電容器來說要少得多。那么具體什么是電感?其在電路中能起到什么作用?下面一起來看看：

電感器

1.定義

電感器(Inductor)是能夠把電能轉化為磁能而存儲起來的元件，其是根據電磁感應原理制成的器件。實際上，凡是能夠產生自感、互感作用的器件，均可稱為電感器。電感器的用途極為廣泛，在交流電路中電感器有阻礙交流通過的能力，在電路中常被用作阻流、變壓、交流耦合及負載等;當電感器和電容器配合時，可用作調諧、濾波、選頻、分頻等。

最簡單的電感器就是用導線空心的繞幾圈，有磁芯的電感器在磁芯上用導線繞幾圈。無論哪種電感器，如果結構相同，其基本特性相同，但繞的匝數不同或有無磁芯不同時，電感器的電感量的大小不同。繞線匝數越多，電感量越大，在同樣匝數的情況下，線圈增加了磁芯后，電感量會增加。

電感器在電路中具有感抗特性，感抗如同電阻一樣阻礙電流流動，但是感抗與流過電感器的電流頻率相關，還與電感器本身的電感量相關。電感對直流呈通路，而對于交流卻呈現很大阻礙作用，通常我們稱之為感抗，XL=2πfL，其中XL為電感的感抗;f為流過電感交流電的頻率;L為電感的電感量。在電感量確定的前提下，f越大，感抗越大即阻礙作用越大。

電感器外形

2.工作原理

電流通過電線時，將會以電線為中心而產生同心圓形狀的磁場。此時，如果將電線彎成如圖中的“彈簧形”，電感器內部的磁通量將指向同一方向，從而增強。通過調整圈數，可以產生與圈數成正比的磁場。這就是電感器的原理。

電流通過電感器會產生磁場，相反，磁場變化則會產生電流。

(電磁感應定律)

E=L?(di/dt)

L:電感器的自感

E:反電動勢

電感器的原理

電感器中產生的反電動勢E，與單位時間的電流變化率(di/dt)成正比，因此在一定電流持續沿同一方向流動的直流電通過時不會發生。也就是說，電感器對于直流電流沒有任何作用，只對交流電起到阻礙電流的作用。利用電感器的這一性質，在交流電路中可以用作電阻(阻抗)。電感器具備的阻抗Z(單位Ω)為：

Z=ωL=2πfL

f為交流頻率、L為電感器的自感。

3.符號與單位

(1)電感符號：L

(2)電感單位：亨(H)、毫亨(mH)、微亨(uH)，1H=103mH=106uH。

(3)電感量的標稱：直標式、色環標式、無標式

(4)電感方向性：無方向

(5)檢查電感好壞方法：用電感測量儀測量其電感量;用萬用表測量其通斷，理想的電感電阻很小，近乎為零。

電感器的圖形符號

電感器的圖形符號

4.主要技術參數

①電感量：也稱做自感系數(L)，是表示電感元件自感應能力的一種物理量。L的單位為H(亨)、mH(毫亨)和μH(微亨)，三者的換算關系如下：

1H=103mH=106μH

②品質因數：是表示電感線圈品質的參數，也稱做Q值或優值。Q值越高，電路的損耗越小，效率越高。

③分布電容：線圈匝問、線圈與地之間、線圈與屏蔽盒之間以及線圈的層間都存在著電容，這些電容統稱為線圈的分布電容。分布電容的存在會使線圈的等效總損耗電阻增大，品質因數Q降低。

④額定電流：是指允許長時間通過線圈的最大工作電流。

⑤穩定性：主要指參數受溫度、濕度和機械振動等影響的程度。

5.作用

(1)阻流：線圈中的自感電動勢總是與線圈中的電流變化相對抗。主要可分為高頻阻流線圈及低頻阻流線圈。

(2)調諧與選頻：電感線圈與電容器并聯可組成LC調諧電路。即電路的固有振蕩頻率f0與非交流信號的頻率f相等，則回路的感抗與容抗也相等，于是電磁能量就在電感、電容之間來回振蕩，這就是LC回路的諧振現象。諧振時由于電路的感抗與容抗等值又反向，因此回路總電流的感抗最小，電流量最大(指f=f0的交流信號)，所以LC諧振電路具有選擇頻率的作用，能將某一頻率f的交流信號選擇出來。

(3)扼流：在低頻電路用來阻止低頻交流電;脈動直流電到純直流電路;它常用在整流電路輸出端兩個濾波電容的中間，扼流圈與電容組成濾波電路。在高頻電路：是防止高頻電流流向低頻端，在老式再生式收音機中的高頻扼流圈得到應用。

(4)濾波：也是阻止整流后的脈動直流電流流向純直流電路由扼流圈(為簡化電路，降低成本，用純電阻替帶扼流圈)兩個電容(電解電容)組成派式濾波電路。利用電容充放電作用和扼流圈通直流電，阻擋交流電特性來完成平滑直流電而得到純正的直流電。

(5)震蕩：整流是把交流電變成直流電，那么震蕩就是把直流電變成交流電的反過程，因此把完成這一過程的電路叫作“震蕩器”。震蕩器的波形：有正旋波，鋸齒波，梯形波，方波，矩形波，尖峰波。頻率由幾赫茲-幾十G赫茲。在有線電，無線電領域應用非常廣泛。

電感器形狀

6.檢測

電感器的常見故障有斷路、短路等。為了保證電路正常工作，電感器使用前必須進行測量，用萬用表歐姆檔可以對電感器進行簡單的測量，測出電感線圈的直流電阻，并與其技術指標相比較：若阻值比規定的阻值小得多，則說明線圈存在局部短路或嚴重短路情況;若阻值為∞，則表示線圈存在斷路。

7.使用注意事項

(1)電感使用的場合

潮濕與干燥、環境溫度的高低、高頻或低頻環境、要讓電感表現的是感性，還是阻抗特性等，都要注意。

(2)電感的頻率特性

在低頻時，電感一般呈現電感特性，既只起蓄能，濾高頻的特性。但在高頻時，它的阻抗特性表現的很明顯。有耗能發熱，感性效應降低等現象。不同的電感的高頻特性都不一樣。

以上就是電感器的定義、工作原理、符號與單位、技術參數、使用注意事項以及在電路中的作用介紹了。電感器的種類很多，根據不同的結構特點，可分為單層線圈、多層線圈、蜂房線圈、帶磁芯線圈及可變電感線圈等等，因此在選擇時，可根據使用場合、頻率要求等條件來決定。

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