电感元件

时间:2024-04-14 01:25:54编辑:揭秘君

什么是电感

电感是闭合回路的一种属性,是一个物理量。电感(电感线圈)是用绝缘导线绕制而成的电磁感应元件,也是电子电路中常用的元器件之一。电感是用漆包线、纱包线或塑皮线等在绝缘骨架或磁心、铁心上绕制成的一组串联的同轴线匝,它在电路中用字母“L”表示,主要作用是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路。导体的一种性质,用导体中感生的电动势或电压与产生此电压的电流变化率之比来量度。稳恒电流产生稳定的磁场,不断变化的电流(交流)或涨落的直流产生变化的磁场,变化的磁场反过来使处于此磁场的导体感生电动势。感生电动势的大小与电流的变化率成正比。比例因数称为电感,以符号L表示,单位为亨利(H)。电感是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量。当线圈通入非稳态电流时,周围就会产生变化的磁场。通入线圈的功率越大,激励出来的磁场强度越高,反之则小(磁感应强度达到饱和之前)。电感器件电感量的计算公式:方法1:L=μ×Ae*N2/l。其中:L表示电感量;μ表示磁心的磁导率;Ae表示磁心的截面积;N表示线圈的匝数;lm表示磁心的磁路长度。方法2:经验公式:L=(k*μ0*μs*N2*S)/l。其中:μ0为真空磁导率=4π*10(-7);μs为线圈内部磁芯的相对磁导率;空心线圈时μs=1;N2为线圈圈数的平方;S线圈的截面积,单位为平方米,l线圈的长度,单位为米;k系数,取决于线圈的半径(R)与长度(l)的比值。计算出的电感量的单位为亨利(H)。

电感是什么?

在电路中,当电流流过导体时,会产生电磁场,电磁场的大小除以电流的大小就是电感,
电感的定义是l=phi/i,
单位是韦伯
电感是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量。给一个线圈通入电流,线圈周围就会产生磁场,线圈就有磁通量通过。通入线圈的电源越大,磁场就越强,通过线圈的磁通量就越大。实验证明,通过线圈的磁通量和通入的电流是成正比的,它们的比值叫做自感系数,也叫做电感。如果通过线圈的磁通量用φ表示,电流用i表示,电感用l表示,那么
l=
φ/i
电感的单位是亨(h),也常用毫亨(mh)或微亨(uh)做单位。1h=1000mh,1h=1000000uh。
电感只能对非稳恒电流起作用,它的特点两端电压正比于通过他的电流的瞬时变化率(导数),比例系数就是它的“自感”
电感起作用的原因是它在通过非稳恒电流时产生变化的磁场,而这个磁场又会反过来影响电流,所以,这么说来,任何一个导体,只要它通过非稳恒电流,就会产生变化的磁场,就会反过来影响电流,所以任何导体都会有自感现象产生
在主板上可以看到很多铜线缠绕的线圈,这个线圈就叫电感,电感主要分为磁心电感和空心电感两种,磁心电感电感量大常用在滤波电路,空心电感电感量较小,常用于高频电路。
电感的特性与电容的特性正好相反,它具有阻止交流电通过而让直流电顺利通过的特性。电感的特性是通直流、阻交流,频率越高,线圈阻抗越大。电感器在电路中经常和电容一起工作,构成lc滤波器、lc振荡器等。另外,人们还利用电感的特性,制造了阻流圈、变压器、继电器等。


电感计算5种方法

以下是电感计算的5种方法:1、导出法:通过导出电感的基本公式推导电感大小。例如,对于一个线圈,其电感大小可以表示为L=μN^2A/l,其中μ是磁导率,N是线圈匝数,A是线圈面积,l是线圈长度。2、能量法:通过电感器的存储能量计算电感器的电感值。例如,一个电感器的电感值可以表示为L=2W/i^2,其中W是电感器存储的能量,i是电流大小。3、感应法:通过电压和电流的变化率计算电感大小。例如,对于一个线圈,其电感大小可以表示为L=dΦ/di,其中Φ是磁通量。4、测量法:通过使用电感测量仪器直接测量电感值。例如,使用LRC桥或LCR表测量电感值。5、仿真法:通过电磁场仿真软件模拟电路中电感的行为和性能,来计算电感大小和特性。综上所述,电感计算的方法有多种,包括导出法、能量法、感应法、测量法和仿真法。在实际应用中,应根据具体情况选择合适的方法进行计算,并且注意计算时的精度和误差控制。

电感器的电感量怎么算?

电感器件电感量的计算公式:L=μ×Ae*N2/ l其中:L表示电感量、μ表示磁心的磁导率、Ae表示磁心的截面积、N表示线圈的匝数、lm表示磁心的磁路长度。如果电感器在没有电流通过的状态下,电路接通时它将试图阻碍电流流过它;如果电感器在有电流通过的状态下,电路断开时它将试图维持电流不变。电感器又称扼流器、电抗器、动态电抗器。可是当在线圈中通过交流电流时,其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。根据法拉第电磁感应定律—磁生电来分析,变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势,此感应电势相当于一个“新电源”。当形成闭合回路时,此感应电势就要产生感应电流。扩展资料:由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止磁力线的变化的。磁力线变化来源于外加交变电源的变化,故从客观效果看,电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性,在电学上取名为“自感应”,通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间,会发生火花,这自感现象产生很高的感应电势所造成的。总之,当电感线圈接到交流电源上时,线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在变化着,致使线圈产生电磁感应。这种因线圈本身电流的变化而产生的电动势,称为“自感电动势”。由此可见,电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量,它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。参考资料来源:百度百科——电感器

电感元件电压和电流的相位关系是什么

当电感元件交流电流过电容器时,电感元件两端的电压相位会滞后电流90度;当流过电感时,电感元件两端的电压相位会超前电流90度。另外,当交流电流过电阻时,电压和电流是同相位的,即相位差为0。电感元件两端的电压,除了电感量L以外,与电阻元件R不同,它不是取决于电流i本身,而是取决于电流对时间的变化率。电流变化愈快,电感两端的电压愈大,反之则愈小。据此,在稳态情况下,当电流为直流时,电感两端的电压为零;当电流为正弦波时,电感两端的电压也是正弦波,但在相位上要超前电流;当电流为周期性等腰三角形波时,电压为矩形波,如此等等。总的来说,电感两端的电压波形比电流变化得更快,含有更多的低频成分。扩展资料:电流相位反映交流电任何时刻的状态的物理量。交流电的大小和方向是随时间变化的。比如正弦交流电流,它的公式是i=Isin2πft。i是交流电流的瞬时值,I是交流电流的最大值,f是交流电的频率,t是时间。随着时间的推移,交流电流可以从零变到最大值,从最大值变到零,又从零变到负的最大值,从负的最大值变到零。在三角函数中2πft相当于角度,它反映了交流电任何时刻所处的状态,是在增大还是在减小,是正的还是负的等。因此,在交流电领域中,把2πft叫做电流相位,或者叫做电流相位。参考资料来源:百度百科-电感元件参考资料来源:百度百科-电流相位

交流电中的电感元件的相位是如何确定的?

当电感元件交流电流过电容器时,电感元件两端的电压相位会滞后电流90度;当流过电感时,电感元件两端的电压相位会超前电流90度。另外,当交流电流过电阻时,电压和电流是同相位的,即相位差为0。电感元件两端的电压,除了电感量L以外,与电阻元件R不同,它不是取决于电流i本身,而是取决于电流对时间的变化率。电流变化愈快,电感两端的电压愈大,反之则愈小。据此,在稳态情况下,当电流为直流时,电感两端的电压为零;当电流为正弦波时,电感两端的电压也是正弦波,但在相位上要超前电流;当电流为周期性等腰三角形波时,电压为矩形波,如此等等。总的来说,电感两端的电压波形比电流变化得更快,含有更多的低频成分。扩展资料:电流相位反映交流电任何时刻的状态的物理量。交流电的大小和方向是随时间变化的。比如正弦交流电流,它的公式是i=Isin2πft。i是交流电流的瞬时值,I是交流电流的最大值,f是交流电的频率,t是时间。随着时间的推移,交流电流可以从零变到最大值,从最大值变到零,又从零变到负的最大值,从负的最大值变到零。在三角函数中2πft相当于角度,它反映了交流电任何时刻所处的状态,是在增大还是在减小,是正的还是负的等。因此,在交流电领域中,把2πft叫做电流相位,或者叫做电流相位。参考资料来源:百度百科-电感元件参考资料来源:百度百科-电流相位

电感是什么元件

电感是将电流转变为磁场能的元件,电感值表示电流产生磁场的能力。电感元件是“电路分析”学科中电路模型中除了电阻元件R,电容元件C以外的一个电路基本元件。在线性电路中,电感元件以电感量L表示。电感器也叫电感线圈,是利用电磁感应原理制成的。电感器一般由骨架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁心或铁心等组成。电感常见种类电感可由电导材料盘绕磁芯制成,典型的如铜线,也可把磁芯去掉或者用铁磁性材料代替。比空气的磁导率高的芯材料可以把磁场更紧密的约束在电感元件周围,因而增大了电感。电感有很多种,大多以外层瓷釉线圈(enamel coated wire)环绕铁氧体(ferrite)线轴制成,而有些防护电感把线圈完全置于铁氧体内。

电感是不是记忆元件

电感是记忆元件。(1)i 的大小取决于 u 的变化率,与 u 的大小无关,电容是动态元件。(2)当 u 为常数(直流)时,i =0。电容相当于开路,电容有隔断直流作用。(3)实际电路中通过电容的电流i为有限值,则电容电压u必定是时间的连续函数。表明电容元件有记忆电流的作用,故称电容为记忆元件。注意:(1)当 u,i为非关联方向时,上述微分和积分表达式前要冠以负号;(2)上式中u(t0)、(t0)称为电容电压的初始值,它反映电容初始时刻的储能状况,也称为初始状态。 扩展资料电感,导线内通过交流电流时,在导线的内部周围产生交变磁通,导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。当电感中通过直流电流时,其周围只呈现固定的磁力线,不随时间而变化。可是当在线圈中通过交流电流时,其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。根据法拉第电磁感应定律—磁生电来分析,变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势,此感应电势相当于一个“新电源”。当形成闭合回路时,此感应电势就要产生感应电流。由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止磁力线的变化的。磁力线变化来源于外加交变电源的变化,故从客观效果看,电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性,在电学上取名为“自感应”,通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间,会发生火花,这自感现象产生很高的感应电势所造成的。由此可见,电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量,它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。参考资料来源:百度百科-电感

电感是不是记忆元件

电感是记忆元件。
(1)i
的大小取决于
u
的变化率,与
u
的大小无关,电容是动态元件。
(2)当
u
为常数(直流)时,i
=0。电容相当于开路,电容有隔断直流作用。
(3)实际电路中通过电容的电流i为有限值,则电容电压u必定是时间的连续函数。
表明电容元件有记忆电流的作用,故称电容为记忆元件。
注意:
(1)当
u,i为非关联方向时,上述微分和积分表达式前要冠以负号;
(2)上式中u(t0)、(t0)称为电容电压的初始值,它反映电容初始时刻的储能状况,也称为初始状态。

扩展资料
电感,导线内通过交流电流时,在导线的内部周围产生交变磁通,导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。当电感中通过直流电流时,其周围只呈现固定的磁力线,不随时间而变化。
可是当在线圈中通过交流电流时,其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。根据法拉第电磁感应定律—磁生电来分析,变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势,此感应电势相当于一个“新电源”。当形成闭合回路时,此感应电势就要产生感应电流。
由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止磁力线的变化的。磁力线变化来源于外加交变电源的变化,故从客观效果看,电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。
电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性,在电学上取名为“自感应”,通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间,会发生火花,这自感现象产生很高的感应电势所造成的。
由此可见,电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量,它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。
参考资料来源:搜狗百科-电感


电感与电容是什么关系?

电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗,用X表示。
感抗 (XL) 一般是因为电路中存在电感电路(如线圈),由此产生的变化的电磁场,会产生相应的阻碍电流流动的电动力。电流变化越大,即电路频率越大,感抗越大;当频率变为0,即成为直流电时,感抗也变为0。感抗会引起电流与电压之间的相位差。感抗可由下面公式计算而来:
XL = ωL = 2πfL
XL 就是感抗,单位为 欧姆 Ω
ω 是角频率,单位为 弧度/每秒 rad/s
f 是频率,单位为 赫兹 Hz
L是电感,单位为 亨利 H
容抗 (Xc) 的概念反映了交流电可以通过电容这一特性,交流电频率越高,容抗越小,即电容的阻碍作用越小。容抗同样会引起电流与电容两端电压的相位差。容抗可由下面公式计算而来:
Xc = 1/(ω×C)= 1/(2×π×f×C)
Xc 是容抗,单位为 欧姆 Ω
ω 是角频率,单位为 弧度/每秒 rad/s
f 是频率,单位为 赫兹 Hz
C 是电容,单位为 法拉 F

电感量也称自感系数,是表示电感器产生自感应能力的一个物理量。
电感电感器电感量的大小,主要取决于线圈的圈数(匝数)、绕制方式、有无磁心及磁心的材料等等。通常,线圈圈数越多、绕制的线圈越密集,电感量就越大。有磁心的线圈比无磁心的线圈电感量大;磁心导磁率越大的线圈,电感量也越大。


电容和电感的特性

电容的特性:电压变化越快,产生的电流越大;通交流、阻直流。电感的特性:电流变化越快,产生的感应电压越大;通直流、阻交流。电容由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成,符号C,单位是法拉(F),能量以电场形式存在;电感是用绝缘导线绕制成的各种线圈,符号L,单位是亨利(H),能量以磁场形式存在。实际上,交流也不是通过电容,而是电容不停的充、放电过程。交流在通过电感器时,产生的感应电动势与原电动势方向相反。电容电流超前90度(相对于电压来看)。0-T/2阶段,电压从无到有时,变化最大,此时电流最大;随着电压增大,电流变化率变小,电流也变小。电流的波形比电压的波形超前了90度(其他阶段同理分析)。电容的容抗抑制电压增加,因而电压滞后于电流。电感电流滞后90度(相对于电压来看)。0-T/2阶段,电流从无到有时,电流变化率最大,此时电压最大;随着电流增大,电压变化率变小,电压也变小。电流的波形比电压的波形滞后了90度(其他阶段同理分析)。电感的感抗抑制电流增加,因而电流滞后于电压。超前和滞后都会导致功率因数下降,特别是感性负载电路,这时候需要用电容器补偿,形成LC电路。电容的作用:1、旁路旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放电。为尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚,这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声,地电位是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。2、去耦去耦,又称解耦。从电路来说, 总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大, 驱动电路要把电容充电、放电, 才能完成信号的跳变。在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流。由于电路中的电感、电阻(特别是芯片管脚上的电感)会产生反弹,这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作,这就是所谓的“耦合”。去耦电容就是起到一个“电池”的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰,在电路中进一步减小电源与参考地之间的高频干扰阻抗。将旁路电容和去耦电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去耦合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提供一条低阻抗泄放途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般取0.1μF、0.01μF 等。而去耦合电容的容量一般较大,可能是10μF 或者更大,依据电路中分布参数以及驱动电流的变化大小来确定。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。3、滤波从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。但实际上超过1μF的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容滤低频,小电容滤高频。电容的作用就是通交流隔直流,通高频阻低频。电容越大高频越容易通过,具体用在滤波中,大电容(1000μF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。曾有网友形象地将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变,由此可知,信号频率越高则衰减越大,可很形象的说电容像个水塘,不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。它把电压的变动转化为电流的变化,频率越高,峰值电流就越大,从而缓冲了电压。滤波就是充电、放电的过程。4、储能储能型电容器通过整流器收集电荷,并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额定值为40~450VDC、电容值在220~150 000μF 之间的铝电解电容器是较为常用的。根据不同的电源要求,器件有时会采用串联、并联或其组合的形式。对于功率级超过10KW 的电源,通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。电感的作用:1、阻流色环电感线圈中的铜芯总是与线圈中的电流变化抗。色环电感对在电路中使用的交流电流有阻碍作用,阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆,它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL。色环电感主要可分为高频阻流线圈及低频阻流线圈。2、调谐与选频色环电感与电解电容并联可组成LC调谐电路。色环电感在谐振时电路的感抗与容抗等值又反向,即电路的固有振荡频率f0与非交流信号的频率f相等,则回路的感抗与容抗也相等。色环电感的使用一般多不会很高,在电路中使用的色环电感一般来说多还算是比较稳定的。3、筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等色环电感器的基本作用就是充电与放电,但由这种基本充放电作用所延伸出来的许多电路现象,使得色环电感有着种种不同的用途。如今色环电感已经被广大客户所运用了,小小的电感起到的作用却是不小视的。

什么是纯电感电路

纯电感电路是指除交变电源外,只含有电感元件的电路。电感两端的电压与电流同频,但电压比电流的相位超前π/2,线圈不消耗能量。

以下有几个要点:

1.纯电感电路:只有电感线圈的交流电路

2.纯电感电路的电流与电压的大小关系——欧姆定律

I=U/XL=U/ωL=U/2pfL——I与U成正比

(Im=Um/XL成立,但i=u/XL不成立(buchengli))

3.电感电流与电压的相位关系

电感电压比电流超前90°(或p/2),

即电感电流比电压滞后90°,φ(___)u-φi=p/2

只能写成i落后于u90°或电流的有效值相量(最大值相量)落后于电压的有效值相量(最大值相量)90°,但不能写成I落后U或Im落后Um。


什么是纯电感电路

  纯电感电路是指除交变电源外,只含有电感元件的电路。电感两端的电压与电流同频,但电压比电流的相位超前π/2,线圈不消耗能量。

  以下有几个要点:

  1.纯电感电路:只有电感线圈的交流电路

  2.纯电感电路的电流与电压的大小关系——欧姆定律

  I=U/XL=U/ωL=U/2pfL——I与U成正比

  (Im=Um/XL成立,但i=u/XL不成立(buchengli))

  3.电感电流与电压的相位关系

  电感电压比电流超前90°(或p/2),

  即电感电流比电压滞后90°,φ(___)u-φi=p/2

  只能写成i落后于u90°或电流的有效值相量(最大值相量)落后于电压的有效值相量(最大值相量)90°,但不能写成I落后U或Im落后Um。


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