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。電感對直流幾乎無阻抗,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。
在Multisim中對電感特性進行仿真測試可以很方便、直觀觀察到電感所特有的特性。
步驟一:原理圖設計
如圖一所示,圖中XSC1為四蹤示波器,直接從儀表欄選取即可。示波器的一一個通道連接到待測信號端,另外一端連接到所需測試的電感端。S1是一個手動開關,一端連接直流電源,另外一端接地。每次按空格鍵,就產生一次動作,每次動作分別接直流電源與地。
圖一:測試電路
步驟二:仿真測試
按下仿真開關。反復按動空格鍵,即可清晰直觀地觀測到電感的特性,如圖二所示。示波器A通道波形為信號端波形【紅色】,B通道波形為電容充放放電波形【藍色】。
圖二:電感的特性