不懂电感?如何做电路设计
一、电感(自感)
1. 电感的定义
电感对电流变化的阻碍作用叫做电感,电感的单位亨利(H)
电感上,电流每秒变化1安培,形成1伏特电压时,电感为1亨利
2. 感应电压、电流变化率、电杆之间的关系
![](/wp-content/uploads/images/2023/12/12/def97f605c53471abf3b7a9c7cba203e~noop_hcvuvhvklbg.png)
3. 电感存储的能量
![](/wp-content/uploads/images/2023/12/12/f2d1d50bd0ee43118a97fc2d9797295c~noop_1jyudnf4bzp.png)
4. 电感的结构
(1) 线圈
一般是金属导线绕制而成,为了减小导线的电阻,通常使用铜线绕制在芯体上而成。电感电流的大小由导线(电阻、准许最高温升等)决定。
(2) 芯体
1) 芯体的形状
A. 棒状
B. 环状
C. E型
D. ER型
E. Q型
F. EI型
G. 其它
2) 芯体的材料
A. 铁氧体
高频变压器、收音机接收天线、滤波电感
B. 坡莫合金
滤波电感、变压器
C. 硅钢
交流变压器
5. 电感相关定理与公式
(1) 电感的计算公式
![](/wp-content/uploads/images/2023/12/12/c4ee1ed1575041b49033122e1916a199~noop_kfhyju3trja.png)
图1:电感的参数
![](/wp-content/uploads/images/2023/12/12/4fb5f87359fb472bada7a724851b96b4~noop_blmtraorcj1.png)
μ 磁导率 单位亨每米(H/m),与磁体材料有关
A 横截面积 单位平方米(m2)
N 线圈匝数
l 线圈长度 单位米(m)
(2) 法拉第电磁感应定律
感应电动势与线圈的电磁场的变化率成正比
![](/wp-content/uploads/images/2023/12/12/9294b9a1a9274cc286a0199a0578ea28~noop_h40gzadcuds.png)
(3) 楞次定律
线圈中的电流变化时,变化的电流导致电磁场变化,变化的电磁场产生感应电压,感应的电压阻碍电流的变化
二、 电感的串联
若干电阻的串联
L=L1+L2……Ln
三、 电感的并联
1. 若干电感的并联
![](/wp-content/uploads/images/2023/12/12/20ecce8ec0a741a0ad53e6e9b88b983f~noop_maaq2rtnqlg.png)
2. 若干电感值为l的电感并联
![](/wp-content/uploads/images/2023/12/12/f07934e9a261418b982fc58f99d9f903~noop_djm5v0c22zl.png)
3. 两个电感并联
![](/wp-content/uploads/images/2023/12/12/0f803c8af95c489ba3d696ddff716ea4~noop_ob0ewuhwndb.png)
四、 直流电路中的电感
1. RL 电路中的时间常数
![](/wp-content/uploads/images/2023/12/12/3721b3ce7f174bd5b3ebe44311ea3166~noop_2ja4xuim0wp.png)
取标准单位:秒、亨、欧姆
2. LR电路的充电
电感的充电电路见图2。
![](/wp-content/uploads/images/2023/12/12/b59b43000ad240769a2a169318897c57~noop_0fqyetgriqg.png)
图2:电感的充电电路
电感的充电曲线见图3。
![](/wp-content/uploads/images/2023/12/12/480e6e9f8c5c429b9ffe7cb7a755a8eb~noop_rmrzw03bl42.png)
图3:电感的充电曲线
3. LR电路的放电
放电电路见图4
![](/wp-content/uploads/images/2023/12/12/39cd375dc4cd41b5bfe68fc19e6964c9~noop_omoa0t4q0mh.png)
图4:电感的放电电路
电感的放电特性曲线见图5。
![](/wp-content/uploads/images/2023/12/12/c84aca351a1749da88467f22bbcc679a~noop_txyu2p1sif4.png)
图5:电感的放电特性曲线
4. LR电路的电压
![](/wp-content/uploads/images/2023/12/12/cbc430e44287449aa88096a531f4caed~noop_4tqukl44sys.png)
(1)从0充电到最终值
![](/wp-content/uploads/images/2023/12/12/5a67a129b93a4966a389c62142ff65d8~noop_n2fhzmq435y.png)
(2)放电至0
![](/wp-content/uploads/images/2023/12/12/6a909a24047b4dcda6d2bf95cd056645~noop_xftpz1lx0vx.png)
五、交流电路中的电感
1. 电压与电流的相位关系
![](/wp-content/uploads/images/2023/12/12/2bf6af2403ea4cc993bc97538ae54bc1~noop_mlseiew4p0o.png)
![](/wp-content/uploads/images/2023/12/12/63595a74c98047e7aa94de64695d2ab1~noop_ray30zqg0ad.png)
图6:电感中电压与电流的关系
电压超前电流90,电感对电流也有阻碍作用,见感抗。
2. 感抗
![](/wp-content/uploads/images/2023/12/12/dc60f1aa4e5847e1aacf7e4d8ebd926a~noop_o4mn5vbawqq.png)
3. 电感的功率
(1) 瞬时功率
P=UI
(2)有功功率
理想电感没有损耗,有功功率为零
实际电感
P=I2RW
RW:电感电阻
I:电感电流(有效值)
(3)无功功率
P=I V= I2 XL
(4)品质因数
Q=无功功率/有功功率=XL/RW