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電感器,和電容器、電阻器一起,是電子學(xué)三大基本無(wú)源器件;電感器的功效就是以磁場(chǎng)能的方式儲(chǔ)存電能量。
以圓柱狀線圈為例,簡(jiǎn)要介紹下電感器的基本原理:
以上圖所示,當(dāng)恒定電流流過(guò)線圈時(shí),依據(jù)右手螺旋定則,會(huì)形成一個(gè)圖例方向的靜磁場(chǎng)。而電感器中流過(guò)交變電流,產(chǎn)生的磁場(chǎng)便是交變磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng),線圈上就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),產(chǎn)生感應(yīng)電流:
·電流變大時(shí),磁場(chǎng)強(qiáng)大,磁場(chǎng)變化方向和原磁場(chǎng)方向相同,依據(jù)左手螺旋定則,產(chǎn)生的感應(yīng)電流和原電流方向相反,電感電流減小;
·電流變小時(shí),磁場(chǎng)減弱,磁場(chǎng)變化方向和原磁場(chǎng)方向相反,依據(jù)左手螺旋定則,產(chǎn)生的感應(yīng)電流和原電流方向相同,電感電流增大。
以上就是楞次定律,最后效果便是電感器會(huì)阻礙流過(guò)的電流產(chǎn)生轉(zhuǎn)變,就是電感器對(duì)交變電流呈高阻抗。相同的電感器,電流變化率越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流越多,那么電感器呈現(xiàn)的阻抗就越高;TDK代理商智成電子告訴你假如相同的電流變化率,不同的電感器,假如產(chǎn)生的感應(yīng)電流越多,那么電感器呈現(xiàn)的阻抗就越高。
因此,電感器的阻抗于2個(gè)因素有關(guān):一是頻率;二是電感器的固有屬性,也就電感器的值,又稱為電感器。依據(jù)理論推導(dǎo),圓柱型線圈的電感公式如下:
可以看出電感大小與線圈的尺寸及替芯的材料相關(guān)。
具體電感的特點(diǎn)不僅僅有電感的作用,也有其他因素,如:
繞制線圈的導(dǎo)線不是理想導(dǎo)體,存在一定的電阻;
電感的磁芯存在一定的熱損耗;
電感內(nèi)部導(dǎo)體之間存在分布電容。
因此,要用一個(gè)比較復(fù)雜的模型來(lái)表示具體電感,常見(jiàn)的等效模型如下:
等效模型方式可能不同,但要反映了消耗和分布電容。依據(jù)等效模型,能夠定義具體電感的兩大關(guān)鍵參數(shù)。
自諧振頻率(Self-ResonanceFrequency)
因?yàn)镃p的存有,與L一起形成了一個(gè)諧振電路,其諧振頻率就是電感的自諧振頻率。在自諧振頻率前,電感的阻抗隨著頻率增加而增大;在自諧振頻率后,電感的阻抗隨著頻率增加而縮小,就呈現(xiàn)容性。
品質(zhì)因素(QualityFactor)
也就是電感的Q值,電感儲(chǔ)存功率與消耗功率的比,Q值越大,電感的消耗越小,和電感的直流阻抗緊密相關(guān)的參數(shù)。自諧振頻率和Q值是高頻電感的關(guān)鍵參數(shù)