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電感的作用定義及應用詳解(收藏)

2016年11月29日 11:44 網絡 作者:佚名 用戶評論(0

電感器(Inductor)是能夠把電能轉化為磁能而存儲起來的元件,具有阻止交流電通過而讓直流電順利通過的特性,頻率越高,線圈阻抗越大。電感器電感量的大小,主要取決于線圈的圈數(匝數)、繞制方式、有無磁心及磁心的材料等。而電感是閉合回路的一種屬性,即當通過閉合回路的電流改變時,會出現電動勢來抵抗電流的改變。

具體電感的定義:

電感是導線內通過交流電流時,在導線的內部及其周圍產生交變磁通,導線的磁通量與生產此磁通的電流之比。L=ψ/I

電感的符號與單位

電感符號:L

電感單位:亨 (H)、毫亨(mH)、微亨 (uH) 、納亨(nH),1H=103mH=106uH=109nH。

電感的分類:

按電感形式分類:固定電感、可變電感。

按導磁體性質分類:空芯線圈、鐵氧體線圈、鐵芯線圈、銅芯線圈。

按工作性質分類:天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉線圈。

按繞線結構分類:單層線圈、多層線圈、蜂房式線圈。

按工作頻率分類:高頻線圈、低頻線圈。

按結構特點分類:磁芯線圈、可變電感線圈、色碼電感線圈、無磁芯線圈等。

電感的主要特性參數

電感量L:表示線圈本身固有特性,與電流大小無關。除專門的電感線圈(色碼電感)外,電感量一般不專門標注在線圈上,而以特定的名稱標注。

感抗XL:電感線圈對交流電流阻礙作用的大小稱感抗XL,單位是歐姆。它與電感量L和交流電頻率f的關系為感抗計算公式:XL=2πfL

品質因素Q:表示線圈質量的一個物理量,Q為感抗XL與其等效的電阻的比值,即:Q=XL/R。 線圈的Q值愈高,回路的損耗愈小。線圈的Q值與導線的直流電阻,骨架的介質損耗,屏蔽罩或鐵芯引起的損耗,高頻趨膚效應的影響等因素有關。線圈的Q值通常為幾十到幾百。采用磁芯線圈,多股粗線圈均可提高線圈的Q值。

分布電容:線圈的匝與匝間、線圈與屏蔽罩間、線圈與底版間存在的電容被稱為分布電容。分布電容的存在使線圈的Q值減小,穩定性變差,因而線圈的分布電容越小越好。采用分段繞法可減少分布電容。

允許誤差:電感量實際值與標稱之差除以標稱值所得的百分數。

標稱電流:指線圈允許通過的電流大小,通常用字母A、B、C、D、E分別表示,標稱電流值為50mA 、150mA 、300mA 、700mA 、1600mA 。

常用電感線圈

單層線圈:單層線圈是用絕緣導線一圈挨一圈地繞在紙筒或膠木骨架上。如晶體管收音機中波天線線圈。

蜂房式線圈:如果所繞制的線圈,其平面不與旋轉面平行,而是相交成一定的角度,這種線圈稱為蜂房式線圈。而其旋轉一周,導線來回彎折的次數,常稱為折點數。蜂房式繞法的優點是體積小,分布電容小,而且電感量大。蜂房式線圈都是利用蜂房繞線機來繞制,折點越多,分布電容越小

鐵氧體磁芯和鐵粉芯線圈:線圈的電感量大小與有無磁芯有關。在空芯線圈中插入鐵氧體磁芯,可增加電感量和提高線圈的品質因素。

銅芯線圈:銅芯線圈在超短波范圍應用較多,利用旋動銅芯在線圈中的位置來改變電感量,這種調整比較方便、耐用。

色碼電感線圈:是一種高頻電感線圈,它是在磁芯上繞上一些漆包線后再用環氧樹脂或塑料封裝而成。它的工作頻率為10KHz至200MHz,電感量一般在0.1uH到3300uH之間。色碼電感器是具有固定電感量的電感器,其電感量標志方法同電阻一樣以色環來標記。其單位為uH。

阻流圈(扼流圈):限制交流電通過的線圈稱阻流圈,分高頻阻流圈和低頻阻流圈。

偏轉線圈:偏轉線圈是電視機掃描電路輸出級的負載,偏轉線圈要求:偏轉靈敏度高、磁場均勻、Q值高、體積小、價格低。。

電感在電路中的作用

基本作用:濾波、振蕩、延遲、陷波等

形象說法:“通直流,阻交流”

細化解說:在電子線路中,電感線圈對交流有限流作用,它與電阻器電容器能組成高通或低通濾波器、移相電路及諧振電路等;變壓器可以進行交流耦合、變壓、變流和阻抗變換等。

由感抗XL=2πfL 知,電感L越大,頻率f越高,感抗就越大。該電感器兩端電壓的大小與電感L成正比,還與電流變化速度△i/△t

電感線圈也是一個儲能元件,它以磁的形式儲存電能,儲存的電能大小可用下式表示:WL=1/2 Li2 。

可見,線圈電感量越大,流過越大,儲存的電能也就越多。

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( 發表人:包永剛 )

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