电感的基本原理

编辑：承德矿用变压器厂家 日期：2019-12-12 人气：271

电感的基本原理一起重新认识承德矿用变压器电感，并介绍电感如何选型。

电感是电子学三大基本无源器件

电感的功能就是以磁场能的形式储存电能量。以圆柱型线圈为例，简单介绍下电感的基本原理：



如上图所示，当恒定电流流过线圈时，根据右手螺旋定则，会形成一个图示方向的静磁场。而电感中流过交变电流，产生的磁场就是交变磁场，变化的磁场产生电场，线圈上就有感应电动势，产生感应电流：

电流变大时，磁场变强，磁场变化的方向与原磁场方向相同，根据左手螺旋定则，产生的感应电流与原电流方向相反，电感电流减小；
电流变小时，磁场变弱，磁场变化的方向与原磁场方向相反，根据左手螺旋定则，产生的感应电流与原电流方向相同，电感电流变大。
以上就是楞次定律，最终效果就是电感会阻碍流过的电流产生变化，就是电感对交变电流呈高阻抗。同样的电感，电流变化率越高，产生的感应电流越大，那么电感呈现的阻抗就越高；如果同样的电流变化率，不同的电感，如果产生的感应电流越大，那么电感呈现的阻抗就越高（备注： 楞次定律是一种惯性的体现，维持原来的状态类似的还有化学上的勒夏特列原理，生物学中的负反馈系统 ）。


所以，电感的阻抗于两个因素有关：一是频率；二是电感的固有属性，也就电感的值，也称为电感。根据理论推导，圆柱形线圈的电感公式如下：



可以看出电感的大小与线圈的大小及内芯的材料有关。

实际电感的特性不仅仅有电感的作用，还有其他因素，如：

绕制线圈的导线不是理想导体，存在一定的电阻；
电感的磁芯存在一定的热损耗；
电感内部的导体之间存在着分布电容。
因此，需要用一个较为复杂的模型来表示实际电感，常用的等效模型如下：

等效模型形式可能不同，但要能体现损耗和分布电容。根据等效模型，可以定义实际电感的两个重要参数。

6w承德矿用变压器自谐振频率(Self-Resonance Frequency)

由于Cp的存在，与L一起构成了一个谐振电路，其谐振频率便是电感的自谐振频率。在自谐振频率前，电感的阻抗随着频率增加而变大；在自谐振频率后，电感的阻抗随着频率增加而变小，就呈现容性。

承德矿用变压器品质因素(Quality Factor)

也就是电感的Q值，电感储存功率与损耗功率的比，Q值越高，电感的损耗越低，和电感的阻抗直接相关的参数。

自谐振频率和Q值是高频电感的关键参数。

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