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電感器的基本原理

文章來源:智成電子 人氣: 921 發表時間: 12-01

電感器,和電容器、電阻器一起,是電子學三大基本無源器件;電感器的功效就是以磁場能的方式儲存電能量。

以圓柱狀線圈為例,簡要介紹下電感器的基本原理:

以上圖所示,當恒定電流流過線圈時,依據右手螺旋定則,會形成一個圖例方向的靜磁場。而電感器中流過交變電流,產生的磁場便是交變磁場,變化的磁場產生電場,線圈上就有感應電動勢,產生感應電流:

·電流變大時,磁場強大,磁場變化方向和原磁場方向相同,依據左手螺旋定則,產生的感應電流和原電流方向相反,電感電流減小;

·電流變小時,磁場減弱,磁場變化方向和原磁場方向相反,依據左手螺旋定則,產生的感應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阻礙流過的電流產生轉變,就是電感器對交變電流呈高阻抗。相同的電感器,電流變化率越大,產生的感應電流越多,那么電感器呈現的阻抗就越高;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,假如產生的感應電流越多,那么電感器呈現的阻抗就越高。

因此,電感器的阻抗于2個因素有關: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。依據理論推導,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。
具體電感的特點不僅僅有電感的作用,也有其他因素,如:
繞制線圈的導線不是理想導體,存在一定的電阻;
電感的磁芯存在一定的熱損耗;
電感內部導體之間存在分布電容。
因此,要用一個比較復雜的模型來表示具體電感,常見的等效模型如下:

等效模型方式可能不同,但要反映了消耗和分布電容。依據等效模型,能夠定義具體電感的兩大關鍵參數。

自諧振頻率(Self-ResonanceFrequency)

因為Cp的存有,與L一起形成了一個諧振電路,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,就呈現容性。

品質因素(QualityFactor)

也就是電感的Q值,電感儲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的參數。自諧振頻率和Q值是高頻電感的關鍵參數

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