电感基本知识学习
电感工作原理

电感工作原理电感是一种常用的电子元件,广泛应用于电路中。
它是由导线或者线圈组成的,当通过电流时能够产生磁场,并且能够储存能量。
本文将详细介绍电感的工作原理及其相关知识。
一、电感的基本原理电感的工作原理基于法拉第电磁感应定律和安培环路定律。
根据法拉第电磁感应定律,当导线中通过变化的电流时,会产生磁场。
根据安培环路定律,磁场通过导线时,会产生感应电动势。
因此,当电流通过电感时,会在电感的周围产生磁场,并且会在电感中产生感应电动势。
二、电感的主要特性1. 自感性:电感会对通过它的电流产生自感作用,即电流变化时会产生自感电动势。
自感性导致电感在电路中具有妨碍电流变化的作用,使电流变化缓慢。
2. 互感性:当两个或者多个电感相互挨近时,它们之间会产生互感作用。
互感性导致电感之间能够传递能量,并且能够实现信号的耦合。
3. 感抗:电感对交流电具有阻抗作用,称为感抗。
感抗的大小与电感的物理特性、频率以及电感的电阻相关。
三、电感的应用1. 滤波器:电感可以用作滤波器的重要组成部份,用于滤除电路中的高频噪声或者低频杂波,保证信号的纯净性。
2. 变压器:变压器是利用电感的互感性原理实现的,它可以将交流电的电压和电流进行变换。
3. 振荡电路:电感可以与电容器和电阻器组成振荡电路,用于产生稳定的振荡信号,广泛应用于无线通信、射频电路等领域。
4. 电源滤波:电感可以用于电源滤波电路,过滤掉电源中的高频噪声,提供稳定的直流电源。
5. 传感器:电感可以用作传感器的核心元件,通过测量电感的变化来检测物理量,如接近开关、温度传感器等。
四、电感的参数和选择1. 电感值:电感的参数之一是电感值,单位为亨利(H)。
电感值的大小决定了电感对电流变化的妨碍程度。
2. 电感的材料:电感的导线通常采用铜线或者铁氧体线圈。
铜线圈适合于高频电路,而铁氧体线圈适合于低频电路。
3. 额定电流:电感的额定电流是指电感能够承受的最大电流值。
在选择电感时,需要根据电路的需求来确定合适的额定电流。
关于电感器的知识普及
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关于电感器的知识普及电感器也是一种储能元件,它能把电能转变为磁场能,并在磁场中储存能量。
电感器用符号L表示,它的基本单位是亨利(H),常用毫亨(mH)为单位。
它经常和电容器一起工作,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。
目录1、电感器的概述2、电感器的作用3、电感器的结构4、电感器工作原理5、电感器的分类6、电感器的特点7、电感器的主要参数8、电感器的用途9、电感的计算公式10、电感器和磁珠的联系和区别11、电感器的发展历程电感器的概述:电感器(inductor)用来提供电感的器件,用绝缘导线绕制的各种线圈称为电感。
电感器的作用:电感器是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。
电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组。
电感器具有一定的电感,它只阻止电流的变化。
如果电感器中没有电流通过,则它阻止电流流过它;如果有电流流过它,则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。
电感器的结构:最简单的电感器(俗称线圈)就是用导线空心地绕儿圈,有磁芯或铁芯的电感器是在磁芯或铁芯上用导线绕几圈。
通常情况下,电感器由铁芯或磁芯、骨架和线圈等组成。
其中,线圈绕在骨架上,铁芯或磁芯插在骨架内。
电感器工作原理:4.1.给线圈中通入交流电流时,在电感器的四周产生交变磁场,这个磁场称为原磁场。
4.2.给电感器通入直流电流时,在电感器四周要产生大小和方向不变的恒定磁场。
4.3.由电磁感应定律可知,磁通的变化将在导体内引起感生电动势,因为电感器(线圈)内电流变化(因为通的是交流电流)而产生感生电动势的现象,称为自感应。
电感就是用来表示自感应特性的一个量。
4.4.自感电动势要阻碍电感中的电流变化,这种阻碍作用称为感抗。
电感器的分类:5.1.按导磁体性质分类:空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。
5.2.按工作性质分类:天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转。
电容电感的基本知识
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)
0
① 电容的储能只与当时的电压值有关, 电容电压不能跃变,反映了储能不能 跃变;
② 电容储存的能量一定大于或等于零。
?电容两端的电压是直流时, 储存的电场能量是否为0?
否!WC
1 CU 2 2
例 求电容电流i、功率P (t)和储能W (t)
+
i
us (t) C
-
2 uS/V
电源波形
0.5F
(2) 当 i 为常数(直流)时,di / dt =0 u=0。 电感在直流电路中相当于短路;
(3) 电感元件是一种记忆元件;
iL +u –
(4) 当 u,i 为关联方向时,u=L di / dt;
u,i 为非关联方向时,u= – L di / dt
4.电感的储能
以磁场方式储存
di p吸 ui i L dt
(4) 表达式前的正、负号与u,i 的参考方向有关
iC
+U i= Cdu/dt
关联参考方向下 表达式中取“+”号
C i
+U i= –Cdu/dt
非关联参考方向下 表达式中取“-”号
4. 电容的储能
u, i 取关联参考方向
p吸
ui
uC
du dt
以电场方式储存
可正可负,有时吸收能量, 有时放出能量,但本身不 消耗能量(无损)
0
1
2 t /s
解 uS (t)的函数表示式为:
0
uS
(
t
)
2t 2t
4ຫໍສະໝຸດ 0t 0 0 t 1s 1 t 2s t 2s
0
uS
(
电感基本知识(定义、分类、原理、性能参数、应用、磁芯等主要材料、检测)
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一、电感器的定义。
1.1 电感的定义:电感线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上,导线彼此互相绝缘,而绝缘管可以是空心的,也可以包含铁芯或磁粉芯,简称电感。
用L表示,单位有亨利(H)、毫亨利(mH)、微亨利(uH),1H=10^3mH=10^ 6uH。
滤波作用,因为开关电源利用的是PWM都是百K级的频率,而且是开关状态产生高次谐波干扰,高次谐波干扰对电网和电路都是污染,因此要滤掉,利用电感的通低频隔高频和电容的通高频隔低频滤掉高次谐波,因此要在开关电源中串入电感,并上电容,电感等效电阻Rl=2*PI*f*L,电容等效电阻Rc=1/(2 *PI*f*C),一般取电感10-50mH(前提是电感不能磁饱和),电容取0.047uF,0.1uF等,假设电感取10mH,电容取0.1uF,则对于1MHz的谐波干扰,电感Rl=2*3.14*1Meg*10mH=62.8Kohm,电容Rc=1/(2*3.14*1Meg *0.1uF)=1.59ohm。
显然,高频信号经过电感后会产生很大的压降,通过电容旁路到地,从而滤掉两方面的杂波,一个是来自电源电路,一个是来自电力网。
电感是利用电磁感应的原理进行工作的.当有电流流过一根导线时,就会在这根导线的周围产生一定的电磁场,而这个电磁场的导线本身又会对处在这个电磁场范围内的导线发生感应作用.对产生电磁场的导线本身发生的作用,叫做"自感";对处在这个电磁场范围的其他导线产生的作用,叫做"互感".电感线圈的电特性和电容器相反,"阻高频,通低频".也就是说高频信号通过电感线圈时会遇到很大的阻力,很难通过;而对低频信号通过它时所呈现的阻力则比较小,即低频信号可以较容易的通过它.电感线圈对直流电的电阻几乎为零.电阻,电容和电感,他们对于电路中电信号的流动都会呈现一定的阻力,这种阻力我们称之为"阻抗"电感线圈对电流信号所呈现的阻抗利用的是线圈的自感.电感线圈有时我们把它简称为"电感"或"线圈",用字母"L"表示.绕制电感线圈时,所绕的线圈的圈数我们一般把它称为线圈的"匝数".电感线圈的性能指标主要就是电感量的大小.另外,绕制电感线圈的导线一般来说总具有一定的电阻,通常这个电阻是很小的,可以忽略不记.但当在一些电路中流过的电流很大时线圈的这个很小的电阻就不能忽略了,因为很大的线圈会在这个线圈上消耗功率,引起线圈发热甚至烧坏,所以有些时候还要考虑线圈能承受的电功率电感是导线内通过交流电流时,在导线的内部及其周围产生交变磁通,导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。
什么是电感电感基础知识
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什么是电感电感基础知识什么是电感——电感基础知识一、电感的定义和基本原理电感是电学中的一个重要概念,指的是导体中由于电流变化而产生的电磁感应现象。
当电流通过一个导体时,导体周围会形成一个磁场,而这个磁场会对导体自身的电流产生影响,这种影响就是电感。
电感的数值大小取决于导体的几何形状、导线长度、电流大小等。
单位为亨利(H),1H 等于当电流变化率为 1A/s 时在导体中产生的感应电动势为 1V。
二、电感的分类根据电感的结构和工作原理,电感可以分为以下几种类型:1. 铁心电感器:在铁芯中通过线圈形成的电感器,常用于交流电路;2. 空心线圈电感器:无铁芯的线圈电感器,常用于高频电路;3. 变压器:由两个或多个线圈构成的电感器,常用于变压、隔离和匹配电路;4. 闭合线圈电感器:由闭合线圈构成的电感器,常用于电子设备中。
三、电感的特性电感具有一些独特的特性,这些特性在电路设计和电子工程中具有重要意义,例如:1. 电感对交流电有阻抗,即电感的阻抗随频率变化而变化;2. 电感会储存能量,当电流变化时,电感会释放储存的能量;3. 电感可以作为滤波元件,用于去除电路中的高频噪声和干扰信号;4. 电感可以用于传输能量,例如无线充电和电力传输中的感应线圈。
四、电感的应用领域电感在各种电子设备和电路中都有广泛的应用,如:1. 电源系统:用于变压、滤波、隔离等;2. 通信系统:用于天线、滤波、信号传输等;3. 音频系统:用于扬声器、耳机、信号处理等;4. 汽车电子:用于点火系统、发电机、传感器等。
五、电感的计算和选择在电路设计中,我们需要计算和选择合适的电感器以满足电路要求,一般需要考虑以下参数:1. 电感的感值和容差:根据电路的电流和频率要求选择合适的感值和容差范围;2. 电感的功率和电流:确保电感器能够承受电路中的功率和电流;3. 电感的尺寸和结构:根据电路的空间限制选择适合的尺寸和结构;4. 电感的成本和可靠性:考虑电感器的成本和长期可靠性。
《电感基本知识》课件
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电感量可调,通过改变磁芯位置 或线圈匝数来调节电感量,主要 用于需要调整频率的电路中。
按工作频率分类
高频电感器
工作频率较高,一般在1MHz以上,主要用于高频电路中,如调谐器、振荡器等 。
低频电感器
工作频率较低,一般在1MHz以下,主要用于低频电路中,如电源滤波器、音频 滤波器等。
按导磁体性质分类
03
CHAPTER
电感的基本特性
电感的电压-电流关系
总结词
电感的电压和电流之间的关系是线性关 系,即电压增加时,电流也会相应增加 。
VS
详细描述
当电感线圈中的电流发生变化时,会产生 感应电动势,阻碍电流的变化。感应电动 势与线圈的匝数和磁通量的变化率成正比 ,因此,电感的电压与电流之间的关系是 线性的。
磁芯材料
根据电感器的性能要求,选择合 适的磁芯材料,如铁氧体、硅钢
等。
磁芯形状与尺寸
根据设计要求,确定合适的磁芯 形状和尺寸,以满足电感值的精
度和稳定性要求。
装配工艺
采用适当的装配工艺,确保磁芯 与绕线的紧密结合,以提高电感
器的电气性能和稳定性。
检测与包装
检测方法
采用合适的检测方法,如电桥法、阻抗分析法等,对电感器的电 气性能进行检测。
《电感基本知识》ppt课件
目录
CONTENTS
• 电感的基本概念 • 电感的分类 • 电感的基本特性 • 电感的应用 • 电感的制作工艺 • 电感的未来发展
01
CHAPTER
电感的基本概念
电感的定义
总结词
电感是一种电子元件,能够存储磁场能量。
详细描述
电感通常由线圈绕在磁芯上制成,当电流通过线圈时,会在磁芯中产生磁场, 从而存储磁场能量。电感在电路中起到滤波、振荡、延迟和陷波等作用。
电感基本知识
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电感的工艺制成
积层贴片式电感器的制作工艺流程介绍
积层芯片电感制程介绍 积层芯片电感/磁珠的制程可分为三种,分别是:半湿式-印刷积层法、湿式、干式-生胚积层法。 半湿式的生产方式其主要是在生胚薄片,以交叉厚膜网印的方式将内导线及材料的油墨印制成内
部线圈的结构,在经积层、压合、切割、共烧等程序制成电感器,其制程如图一。此一制程的关键 在于低温烧结低介电常数材料的粉体配方、生胚薄片与印刷油墨的制作与两者的性质、网版图案设 计与网印条件设定、组件脱脂与共烧的温度曲线、端电极与电镀参数设定、组件测试。
湿式制程的流程与半湿式相当的类似,两者唯一的差别在于上下基板的制作方式,湿式法为利用 印刷方式制作基板,而半湿式是利用生胚薄片。
电感在开关电源中的应用
电感是开关电源中常用的元件,由于它的电流、电压相位不同,所以理论上损耗为零。电感常为储能元件, 也常与电容一起用在输入滤波和输出滤波电路上,用来平滑电流。电感也被称为扼流圈,特点是流过其上的电 流有“很大的惯性”。换句话说,由于磁通连续特性,电感上的电流必须是连续的,否则将会产生很大的电压 尖峰。
降压式DC/DC变换器的基本工作原理是:开关管导通时,FIN电压经开关管S、D极、储能电感L和电容 C构成回路,充电电流不但在C两端建立直流电压,而且在储能电感L上产生左正、右负的电动势;开关管截 止期间,由于储能电感L中的电流不能突变,所以,L通过自感产生右正、左负的脉冲电压。于是,L右端正的 电压→滤波电容C一续流二极管VD→L左端构成放电回路,放电电流继续在C两端建立直流电压,C两端获得 的直流电压为负载供电。因此,降压式DC/DC变换器产生的输出电压不但波纹小,而且开关管的反峰电压低。
电感的基本知识
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电感的基本知识
电感,又称为电感器或电感元件,是一种用来储存电磁能量的被动元件。
它由线圈或线圈组成,通常由绝缘电线绕成,并带有铁芯。
电感的基本知识包括以下几个方面:
1. 电感的定义:电感是指导线的螺线管状线圈中,由于通过的电流发生变化时,所产生的自感电动势。
2. 电感的单位:SI单位中,电感的单位是亨利(H)。
3. 自感电感和互感电感:根据电流变化的关系可以分为自感电感和互感电感。
自感电感是指电流变化时,线圈自身产生的感应电势,而互感电感是指线圈之间的相互作用所产生的感应电势。
4. 电感的作用:电感器在电路中可以用来调节电流大小和方向,储存电磁能量,滤波和隔离电路。
5. 电感的特性:电感器的特性主要包括电感值、电感的频率特性和失真。
6. 电感的计算:根据电感器的结构和材料,可以通过计算电感器的匝数、线圈长度、线径、层间间隔等参数来计算电感值。
7. 使用注意事项:在使用电感器时,需要注意避免超过电感器
的额定电流和电压,防止过热和烧坏。
总的来说,电感是一种储存电磁能量的被动元件,在电路中具有重要的应用。
电感工作原理
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电感工作原理一、概述电感是一种常见的电子元件,广泛应用于电路中。
它是由导体线圈组成的,通过在电路中产生磁场来储存和释放能量。
本文将详细介绍电感的工作原理及其相关知识。
二、电感的基本原理1. 磁场产生电感是由导体线圈组成的,当通过电流时,线圈周围会产生一个磁场。
根据安培定律,电流通过导线时,磁场的强度与电流成正比。
2. 自感与互感电感可以分为自感和互感两种类型。
自感是指电感线圈中的磁场影响自身的现象,而互感是指电感线圈中的磁场影响其他线圈的现象。
3. 自感电压当电流通过电感线圈时,由于自感的作用,会产生自感电压。
自感电压的大小与电流的变化率成正比,即自感电压等于自感系数乘以电流变化率。
4. 互感电压当一个电感线圈与另一个线圈相互接近时,它们之间会产生互感作用。
当其中一个线圈中的电流变化时,会在另一个线圈中产生互感电压。
互感电压的大小与两个线圈的互感系数、电流变化率以及线圈之间的耦合程度有关。
5. 能量储存和释放电感的主要功能之一是储存能量。
当电流通过电感线圈时,磁场储存了一定的能量。
当电流减小或者中断时,磁场会释放能量,产生反向的自感电压。
三、电感的应用1. 滤波器电感在电路中常被用作滤波器的元件。
由于电感对频率的响应特性,它可以通过选择适当的电感值来滤除特定频率的信号,从而实现信号的滤波。
2. 变压器变压器是一种利用互感原理来改变电压的装置。
通过将电流通过一个线圈(主线圈),然后通过另一个线圈(副线圈),可以实现电压的升降。
3. 能量传输电感线圈可以用于无线能量传输。
通过将电流通过一个线圈产生磁场,然后将另一个线圈放置在磁场中,可以实现能量的传输。
4. 电子元件电感还广泛应用于各种电子元件中,如电感电路、变频器、电源等。
它们在电路中起到储存和调节能量的作用。
四、电感的选择和设计1. 电感值的选择在选择电感时,需要考虑电路的需求,如频率、电流、电压等。
根据电路的要求,选择适当的电感值。
2. 线圈的设计在设计电感线圈时,需要考虑线圈的材料、线径、匝数等因素。
电感的知识点总结
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电感的知识点总结知识点总结:一、电感的基本原理电感是利用线圈内的磁场储存能量的一种组件,它的基本原理是根据楞安定的法则,当一个电流通过一根导线时,会在导线周围产生一个磁场。
磁场的大小和方向与电流的大小和方向相关,这也就是说电流激励产生磁场,反过来磁场对电流激励也产生反作用。
根据这个原理,当电流通过线圈时,会在线圈内产生一个磁场,而当外部磁场变化时,会在线圈中产生感应电动势,从而抵消外部磁场的变化。
电感的单位为亨利(H)。
二、电感的分类1. 固定电感:固定电感是一种固定参数的电感,它的电感值是不变的。
2. 可变电感:可变电感是一种可以调整电感值的电感,通过改变线圈的结构或者磁芯的位置,可以改变电感的大小。
三、电感的应用1. 变压器:变压器是一种利用电感原理来调节电压的设备。
它通常由两个或多个线圈绕制而成,通过电感感应的原理来改变输入输出的电压。
2. 滤波器:电感在滤波器中也有着重要的应用。
通过电感和电容的组合,在电路中可以实现对特定频率的信号进行滤波处理。
3. 调谐电路:电感也可以用于调谐电路,它能够根据变化的频率来改变电路的电感值,从而实现对特定频率的信号进行调谐。
四、电感的特性1. 阻碍电流变化:电感可以阻碍电流的变化,当电流通过电感时,电感会产生磁场,进而储存电能,当电流变化时,磁场发生变化,从而产生感应电动势,阻碍电流的变化。
2. 对直流电流阻抗很大:电感对直流电流的阻抗很大,即在直流电路中,电感可以视为开路。
3. 对交流电流阻抗很小:电感对交流电流的阻抗很小,并且随着频率的增加,电感的阻抗也随之增加。
五、电感的制作和材料1. 线圈:电感的基本组成单元是线圈,线圈由绝缘导线绕制而成,绕制方式包括螺绕式、层式、环式等。
2. 磁芯:磁芯是电感的另一重要组成部分,它可以提高电感的效果,通常的磁芯材料有氧化铁、铁氧体、铁氧体陶瓷等。
六、电感的维护与保养1. 防止振动:电感在使用时需要防止振动,因为振动可能会导致线圈之间的短路或者开路,从而影响电感的正常工作。
电感基本知识

电感基本知识电感元件的分类概述:凡是能产生电感作用的原件统称为电感原件,常用的电感元件有固定电感器,阻流圈,电视机永行线性线圈,行,帧振荡线圈,偏转线圈,录音机上的磁头,延迟线等。
1 固定电感器:一般采用带引线的软磁工字磁芯,电感可做在10-22000uh之间,Q值控制在40左右。
2 阻流圈:他是具有一定电感得线圈,其用途是为了防止某些频率的高频电流通过,如整流电路的滤波阻流圈,电视上的行阻流圈等。
3 行线性线圈:用于和偏转线圈串联,调节行线性。
由工字磁芯线圈和恒磁块组成,一般彩电用直流电流1.5A电感116-194uh频率:2.52MHZ4 行振荡线圈:由骨架,线圈,调节杆,螺纹磁芯组成。
一般电感为5mh调节量大于+-10mh.电感线圈的品质因数和固有电容(1)电感量及精度线圈电感量的大小,主要决定于线圈的直径、匝数及有无铁芯等。
电感线圈的用途不同,所需的电感量也不同。
例如,在高频电路中,线圈的电感量一般为0.1uH¡100Ho电感量的精度,即实际电感量与要求电感量间的误差,对它的要求视用途而定。
对振荡线圈要求较高,为o.2-o.5%。
对耦合线圈和高频扼流圈要求较低,允许10¡15%。
对于某些要求电感量精度很高的场合,一般只能在绕制后用仪器测试,通过调节靠近边沿的线匝间距离或线圈中的磁芯位置来实现o(2)线圈的品质因数品质因数Q用来表示线圈损耗的大小,高频线圈通常为50¡300。
对调谐回路线圈的Q值要求较高,用高Q值的线圈与电容组成的谐振电路有更好的谐振特性;用低Q值线圈与电容组成的谐振电路,其谐振特性不明显。
对耦合线圈,要求可低一些,对高频扼流圈和低频扼流圈,则无要求。
Q值的大小,影响回路的选择性、效率、滤波特性以及频率的稳定性。
一般均希望Q值大,但提高线圈的Q值并不是一件容易的事,因此应根据实际使用场合、对线圈Q值提出适当的要求。
线圈的品质因数为:Q=ωL/R式中:ω¡¡工作角频;L¡¡线圈的电感量;R¡¡线圈的总损耗电阻线圈的总损耗电阻,它是由直流电阻、高频电阻(由集肤效应和邻近效应引起)介质损耗等所组成。
电感基础
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主要内容一、电感的定义、分类和作用二、电感线圈的主要特性参数三、电感器的结构与特点四、电感使用的场合和频率特性五、常用电感六、TOKO电感产品介绍七、电感的应用电感线圈基本知识一、电感的定义、分类和作用电感线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上,导线彼此互相绝缘,而绝缘管可以是空心的,也可以包含铁芯或磁粉芯,简称电感。
如下图所示,图中N为线圈的匝数。
若只考虑电感线圈的磁场效应且认为导线的电阻为零,则此种电感线圈即可视为理想电感元件,简称电感元件。
可见电感元件就是实际电感器的理想电路模型。
它是一个理想的二端电路元件。
今给线圈中通以变化的电流i(t),并设其参考方向如图中所示,则电流i(t)即要在线圈中产生磁通量Ф(t),Ф(t)的参考方向也如图中所示,即Ф(t)与i(t)的参考方向之间符合右手螺旋关系。
I(t)与Ф(t)的参考方向的这种关系称为关联方向。
磁通量Ф(t)的单位为Wb。
磁通量Ф(t)与匝数N的乘积称为磁链,用Ψ表示。
若认为磁通量Ф(t)与线圈的每一匝都交链,则有Ψ=NФ(t)。
Ψ的单位也为Wb。
单位电流产生的磁链称为自感,也称电感,用L表示,即L=Ψ/i(t)=NФ(t)/i(t)L表征了电感元件产生磁链的能力。
L的单位为Wb/A=H(亨),有时还用毫亨(mH),微亨(μH)为单位。
1 mh=10-3H,1μH=10-6H.。
需要指出,上面是从电感元件的物理原型来定义理想电感元件的。
但它的一般定义则是从数学上定义的,即一个二端电路元件在任意时刻t,如果电流i(t)与其磁链Ψ(t)之间的关系为Ψ-i平面上的一条曲线,则此二端电路元件即称为理想电感元件,简称电感元件。
这条曲线称为电感元件的韦安特性(即磁链与电流的关系曲线)。
线性电感元件若电感元件的韦安特性为一条通过坐标原点的直线,如下图(a)所示,则称为线性电感元件,起韦安特性为Ψ=Li。
线性电感元件的电感L为一常量,与电压u(t)和电流i(t)无关,其电路符号如下图(b)所示。
电感小知识点总结

电感小知识点总结电感的基本定律是法拉第定律,描述了通过一个导体中的变化的磁通量所产生的感应电动势与该变化的磁通量的变化率成正比关系。
电感的单位为亨利(H),它的符号是L,1H = 1V·s/A。
电感器件通常表示为线圈或者螺线管,利用导线绕绕在磁性材料的芯上制成。
通常电感是用来产生磁场的,也可以用来阻碍电流的变化。
电感器件有许多种类,包括固定电感、可变电感、互感、自感、差动电感等。
它们在不同的电路中扮演着不同的角色,在电路设计和应用中都具有重要作用。
在实际的电路中,电感器件可以用来产生滤波、稳压、震荡、共振,还可以用来存储能量和调节电流。
由于它在电路中的重要作用,因此掌握电感的基本知识是非常重要的。
在接下来的内容中,我们将从电感的基本原理、特性、应用和计算等方面对电感进行详细的介绍和总结。
一、电感的基本原理1、电感的定义电感是指当电流通过一根导线时,会在导线周围产生一个磁场,而当导线中的电流发生变化时,会产生感应电动势,这种性质就是电感。
2、法拉第定律法拉第定律描述了一个导体中的变化磁通量所产生的感应电动势与该变化磁通量的变化率成正比关系,即:ε = -N dΦ/dt式中,ε表示感应电动势,N表示匝数,Φ表示磁通量,t表示时间。
3、电感的作用电感在电路中可以产生磁场,从而产生感应电动势,阻碍电流的变化,存储能量,调节电流等作用。
二、电感的特性1、电感的单位电感的单位是亨利(H),符号是L,1H = 1V·s/A。
2、电感的大小电感的大小与匝数、导线的长度、导线的截面积、导线的磁性材料和磁芯的特性有关。
3、电感的计算对于理想的螺线管,我们可以利用公式L = μ₀μrN²A/l来计算电感的大小,其中μ₀为真空磁导率,μr为相对磁导率,N为匝数,A为横截面积,l为长度。
4、电感的能量电感器件可以存储电能,其储能量的大小由电感的大小和电流的大小决定,即E = 1/2LI²。
电阻电容电感基础知识参考大全
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国外也有用色码标注电 棕色
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容与电感的。现在,能 红色
2Leabharlann 10 2否识别色环电阻,已是 橙色
3
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考核电子行业人员的基 黄色
4
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本项目之一。
绿色
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表 1.4 和 图 1.3 、 图 蓝 1.4、图1.5分别表示各种 紫 颜色所代表的意义及电 灰
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阻、电容、电感的色码 白色
三、编号与习惯标识
在电子技术行业中,追求简捷和约定俗成 的习惯使元器件标识逐渐简化。如:用μ表μF, 相 应 的 pF、nF 亦 简 化 为 p、n。 为 计 算 机 操 作 方便而把μ用小写u代替也已被认同。同样,电 阻的数值一般省掉“Ω”符号,如果一个电阻 没有度量单位,就被认为是欧姆。在电感器中, 常 用 的 mH、μH 亦 可 简 化 为 m、μ(u)。 但 在一些书籍中或有可能引起误会的场合,还是 应该使用标准标识方法。
由上 可知 , 市场上 买不到 5 0 kΩ的电阻 , 26μF的电容和5.9mH的电感,而只能根据精度要 求在相应系列中选择接近的规格(除非电路性能 有特别要求),一般尽可能选择普通系列规格。
精密电抗元件可选用E48(±2%),E96 (±1%),E192(±0. 5%)等系列,但由于 制造、筛选及测试成本增高,使用数量较少,这 些元件价格要比常用系列高出数倍甚至数十倍。 表1.1列出了E6、E12、E24系列的数值及相应的 允许偏差。
(2)无源元件:工作时,不需要专门的附 加电源,如电阻、电容、电感和接插件。
无源元件又分为电抗元件和结构元件,而电 抗器件又可分为耗能元件和储能元件。电阻器是 典型的耗能元件;电容器、电感器则属于储能元 件。而开关、接插件属于结构元件。
电感基础知识图片及试题
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电感基础知识图片及试题一.电感外形图片二、电感的基本知识和应用(一)电感的基本知识电感分两种,自感和互感,电感线圈的作用是“通直阻交”与电容组合构成高通、低通滤波电路,移相电路、谐振电路。
变压器可以变压、变流、变阻抗。
1.电感的有关计算(1)物理公式mR N L 2=,S l R m μ=,N 线圈匝数,l 磁路长度单位米,μ磁导率。
μ=r εε0 0ε 真空中磁导率 m H 7-0104⨯=πε,r ε相对磁导率S 线圈面积;IL ∆∆Φ=。
(2)电工计算公式:LX L L π2= L X 感抗,单位欧姆。
(3)电感储存的能量221LI W =单位焦耳。
(4)品质因数Q 。
品质因数Q 是表示线圈质量的物理量。
Q 值大,损耗小。
2.电感的分类(1)单层线圈(2)多层线圈(3)蜂房式线圈(二)电感的应用1.自感线圈滤波电感振荡线圈工字电感应用于电子设备,有滤波贴片电感应用于射频无线电通讯谐振等作用特点Q值大信息设备、雷达检波、音频设备等色环电感应用于电脑周边设备、通讯高频大功率电感应用于移动通讯、射设备、信号滤波、遥控器等。
频收发器、蓝牙模块、振荡电路。
2.互感线圈(1)变压器(2)互感器两种形式,防护型和保护型。
防护型用来检测,保护型把信号传递给保护装置。
电压互感器电流互感器(三)电感的其他应用,电感式传感器1.基本原理利用电磁感应将非电量,如:压力、位移等转换为电感量的变化输出。
2.电感传感器的应用电感式接近传感器电感式位移传感器三、电感基础知识试题(一)填空题1.电感的基本功能是(通直阻交、滤波)。
2.电感可以把电能转化成磁场能量储存在磁场中,也可以(把磁场能量转化为电能)输出。
3.直流单闭合回路,一电感与白炽灯串联,测得电路中的电流为0.5A ,则电感两端电压为(0)V。
4. 50Hz交流电源电路中,已知感抗为628Ω,该电感为(1H)。
5. 电感与电容的功能区别是(电感是通直阻交,电容是隔直通交)。
电感工作原理
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电感工作原理电感是一种重要的电子元件,广泛应用于各种电路中。
它是由导体线圈组成的,当通过电流时,会产生一个磁场。
本文将详细介绍电感的工作原理及其相关知识。
一、电感的基本概念电感是指由导体线圈组成的元件,当通过电流时,会产生一个磁场。
根据法拉第电磁感应定律,当电流通过导线时,会产生一个磁场,而当磁场发生变化时,会在导线中产生感应电动势。
电感的单位是亨利(H)。
二、电感的工作原理1. 磁场储能当电流通过电感时,会在线圈周围产生一个磁场。
这个磁场会储存能量,形成一个磁场能量密度。
当电流发生变化时,磁场能量也会发生变化。
这种变化会导致电感中产生感应电动势。
2. 阻碍电流变化电感对电流变化有阻碍作用。
当电流发生变化时,电感会产生一个与电流变化方向相反的感应电动势,这会阻碍电流的变化。
这个阻碍作用可以用电感的自感系数来描述,自感系数越大,阻碍作用越明显。
3. 滤波作用电感在电路中还可以用作滤波器。
由于电感对电流变化的阻碍作用,它可以滤除高频噪声信号,使得电路中只有低频信号通过。
这种滤波作用在电子设备中非常重要,可以提高信号的质量和稳定性。
三、电感的应用领域1. 电源和变压器在电源和变压器中,电感被用来储存和传递能量。
通过电感的能量储存和变换,可以实现电压的升降和稳定。
2. 电子滤波器电感可以用作电子滤波器的重要组成部分。
它可以滤除高频噪声信号,保证电路中只有所需的低频信号通过。
3. 电子调制和解调在无线通信和调制解调器中,电感被用来调制和解调信号。
通过改变电感的参数,可以实现信号的调制和解调,实现信息的传输和接收。
4. 电子振荡器电感在电子振荡器中起到重要的作用。
通过电感和其他元件的组合,可以实现稳定的振荡信号输出。
5. 传感器电感也可以用作传感器,用来测量和检测磁场、电流等物理量。
通过测量电感的变化,可以得到被测量物理量的相关信息。
四、电感的参数和特性1. 自感系数自感系数是描述电感阻碍电流变化作用的参数。
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电子元器件的基本知识——电感电感元件的分类概述:凡是能产生电感作用的原件统称为电感原件,常用的电感元件有固定电感器,阻流圈,电视机永行线性线圈,行,帧振荡线圈,偏转线圈,录音机上的磁头,延迟线等。
1 固定电感器:一般采用带引线的软磁工字磁芯,电感可做在10-22000uh之间,Q值控制在40左右。
2 阻流圈:他是具有一定电感得线圈,其用途是为了防止某些频率的高频电流通过,如整流电路的滤波阻流圈,电视上的行阻流圈等。
3 行线性线圈:用于和偏转线圈串联,调节行线性。
由工字磁芯线圈和恒磁块组成,一般彩电用直流电流1.5A电感116-194uh频率:2.52MHZ4 行振荡线圈:由骨架,线圈,调节杆,螺纹磁芯组成。
一般电感为5mh调节量大于+-10mh.电感线圈的品质因数和固有电容(1)电感量及精度线圈电感量的大小,主要决定于线圈的直径、匝数及有无铁芯等。
电感线圈的用途不同,所需的电感量也不同。
例如,在高频电路中,线圈的电感量一般为0.1uH—100Ho电感量的精度,即实际电感量与要求电感量间的误差,对它的要求视用途而定。
对振荡线圈要求较高,为o.2-o.5%。
对耦合线圈和高频扼流圈要求较低,允许10—15%。
对于某些要求电感量精度很高的场合,一般只能在绕制后用仪器测试,通过调节靠近边沿的线匝间距离或线圈中的磁芯位置来实现o(2)线圈的品质因数品质因数Q用来表示线圈损耗的大小,高频线圈通常为50—300。
对调谐回路线圈的Q值要求较高,用高Q值的线圈与电容组成的谐振电路有更好的谐振特性;用低Q值线圈与电容组成的谐振电路,其谐振特性不明显。
对耦合线圈,要求可低一些,对高频扼流圈和低频扼流圈,则无要求。
Q值的大小,影响回路的选择性、效率、滤波特性以及频率的稳定性。
一般均希望Q值大,但提高线圈的Q值并不是一件容易的事,因此应根据实际使用场合、对线圈Q值提出适当的要求。
线圈的品质因数为:Q=ωL/R式中:ω——工作角频;L——线圈的电感量;R——线圈的总损耗电阻线圈的总损耗电阻,它是由直流电阻、高频电阻(由集肤效应和邻近效应引起)介质损耗等所组成。
"为了提高线圈的品质因数Q,可以采用镀银铜线,以减小高频电阻;用多股的绝缘线代替具有同样总裁面的单股线,以减少集肤效应;采用介质损耗小的高频瓷为骨架,以减小介质损耗。
采用磁芯虽增加了磁芯损耗,但可以大大减小线圈匝数,从而减小导线直流电阻,对提高线圈Q值有利。
(3)固有电容线圈绕组的匝与匝之间存在着分布电容,多层绕组层与层之间,也都存在着分布电容。
这些分布电容可以等效成一个与线圈并联的电容Co,如图示。
此主题相关图片如下:这个电容的存在,使线圈的工作频率受到限制,Q值也下降。
图示的等效电路,实际为一由L、R、和Co组成的并联谐振电路,其谐振频率称为线圈的固有频率。
为了保证线圈有效电感量的稳定,使用电感线圈时,都使其工作频率远低于线圈的固有频率。
为了减小线圈的固有电容,可以减少线圈骨架的直径,用细导线绕制线圈,或采用间绕法、蜂房式绕法。
此主题相关图片如下:(4)线圈的稳定性电感量相对于温度的稳定性,用电感的温度系数αL表示此主题相关图片如下:式中:L2和L1分别是温度为t2和t1时的电感量。
对于经过温度循环变化后,电感量不再能恢复到原来值的这种不可逆变化,用电感的不稳定系数表示此主题相关图片如下:式中:L和L1,分别为原来和温度循环变化后的电感量。
温度对电感量的影响,主要是因为导线受热膨胀,使线圈产生几何变形而引起的。
减小这一影响的方法.可采用热法(绕制时将导线加热,冷却后导线收缩,以保证导线紧紧贴合在骨架上)温度增大时,线圈的固有电容和漏电损耗增加,也会降低线圈的稳定性。
改进的方法是,将线圈用防潮物质浸渍或用环氧树脂密封,浸渍后由于浸渍材料的介电常数比空气大,其线匝间的分布电容增大。
同时,还引入介质损耗,影响Q值。
(5)额定电流主要是对高频扼流团和大功率的谐振线圈电感器、变压器检测方法与经验1、 色码电感器的的检测将万用表置于R×1挡,红、黑表笔各接色码电感器的任一引出端,此时指针应向右摆动。
根据测出的电阻值大小,可具体分下述三种情况进行鉴别:A、 被测色码电感器电阻值为零,其内部有短路性故障。
B、 被测色码电感器直流电阻值的大小与绕制电感器线圈所用的漆包线径、绕制圈数有直接关系,只要能测出电阻值,则可认为被测色码电感器是正常的。
2、 中周变压器的检测A、 将万用表拨至R×1挡,按照中周变压器的各绕组引脚排列规律,逐一检查各绕组的通断情况,进而判断其是否正常。
B、 检测绝缘性能将万用表置于R×10k挡,做如下几种状态测试:(1)初级绕组与次级绕组之间的电阻值;(2)初级绕组与外壳之间的电阻值;(3)次级绕组与外壳之间的电阻值。
上述测试结果分出现三种情况:(1)阻值为无穷大:正常;(2)阻值为零:有短路性故障;(3)阻值小于无穷大,但大于零:有漏电性故障。
3、 电源变压器的检测A、 通过观察变压器的外貌来检查其是否有明显异常现象。
如线圈引线是否断裂,脱焊,绝缘材料是否有烧焦痕迹,铁心紧固螺杆是否有松动,硅钢片有无锈蚀,绕组线圈是否有外露等。
B、 绝缘性测试。
用万用表R×10k挡分别测量铁心与初级,初级与各次级、铁心与各次级、静电屏蔽层与衩次级、次级各绕组间的电阻值,万用表指针均应指在无穷大位置不动。
否则,说明变压器绝缘性能不良。
C、 线圈通断的检测。
将万用表置于R×1挡,测试中,若某个绕组的电阻值为无穷大,则说明此绕组有断路性故障。
D、 判别初、次级线圈。
电源变压器初级引脚和次级引脚一般都是分别从两侧引出的,并且初级绕组多标有220V字样,次级绕组则标出额定电压值,如15V、24V、35V等。
再根据这些标记进行识别。
E、 空载电流的检测。
(a)、 直接测量法。
将次级所有绕组全部开路,把万用表置于交流电流挡(500mA,串入初级绕组。
当初级绕组的插头插入220V交流市电时,万用表所指示的便是空载电流值。
此值不应大于变压器满载电流的10%~20%。
一般常见电子设备电源变压器的正常空载电流应在100mA左右。
如果超出太多,则说明变压器有短路性故障。
(b)、 间接测量法。
在变压器的初级绕组中串联一个10 /5W的电阻,次级仍全部空载。
把万用表拨至交流电压挡。
加电后,用两表笔测出电阻R两端的电压降U,然后用欧姆定律算出空载电流I空,即I空=U/R。
F、 空载电压的检测。
将电源变压器的初级接220V市电,用万用表交流电压接依次测出各绕组的空载电压值(U21、U22、U23、U24)应符合要求值,允许误差范围一般为:高压绕组≤±10%,低压绕组≤±5%,带中心抽头的两组对称绕组的电压差应≤±2%。
G、 一般小功率电源变压器允许温升为40℃~50℃,如果所用绝缘材料质量较好,允许温升还可提高。
H、 检测判别各绕组的同名端。
在使用电源变压器时,有时为了得到所需的次级电压,可将两个或多个次级绕组串联起来使用。
采用串联法使用电源变压器时,参加串联的各绕组的同名端必须正确连接,不能搞错。
否则,变压器不能正常工作。
I、电源变压器短路性故障的综合检测判别。
电源变压器发生短路性故障后的主要症状是发热严重和次级绕组输出电压失常。
通常,线圈内部匝间短路点越多,短路电流就越大,而变压器发热就越严重。
检测判断电源变压器是否有短路性故障的简单方法是测量空载电流(测试方法前面已经介绍)。
存在短路故障的变压器,其空载电流值将远大于满载电流的10%。
当短路严重时,变压器在空载加电后几十秒钟之内便会迅速发热,用手触摸铁心会有烫手的感觉。
此时不用测量空载电流便可断定变压器有短路点存在。
大功率片状绕线型电感大功率片状绕线型电感器主要用于DC/DC变换器中,用作储能元件或大电流LC 滤波元件(降低噪声电压输出)。
它以方形或圆形工字型铁氧体为骨架,采用不同直径的漆包线绕制而成,如图所示:老式DC/DC变换器的工作频率仅几十kHz(如30—50kHz),如今新型DC/DC 变换器的频率高于200kHz,老式低频电感不适用了。
在铁氧体底部沉积导电材料,经烧结后形成焊接的电极。
此主题相关图片如下:大功率片状绕线型电感器型号不统一,尺寸也不相同,这里仅介绍一种圆形工字形铁氧体骨架构成的电感器,其尺寸、电感量范围及直流电阻范围如表所示:由表可以看出,同一尺寸的骨架可以采用不向直径漆包线来绕制、绕的匝数不同,故其电感量及直流电阻值是一个范围电阻越小,线径越大尺寸也越大,这是个矛盾。
此主题相关图片如下:标准的大功率电感量基数为1 2.2 3.3 4.7 5.6 6.8 8.2。
常用的电感量范围为1——330uH。
有时需要在试验中调整电感量,以获得最佳数值。
作为大功率片状电感器还有下列两个主要参数:最大电流及工作频率。
电感线圈的使用(1)磁场辐射的影响电感线圈装在线路板上有立式与卧式两种方式,要注意其磁场的辐射对邻近器件工作的影响。
如卧式电感器的引线是从两端引出,装在线路板上多是横卧着,它的线圈都绕在棒形的磁芯上,它工作时,磁力线在周围散发,见图(a)。
不仅有效导磁系数低,而且其磁场辐射会影响邻近部件的工作,特别在高频工作时影响更大。
所图(b)示。
此主题相关图片如下:电感线圈的磁场辐射立式电感器无此缺点,其线圈都绕在“工”形或“王”形磁芯上,甚至绕在很薄的“工”形的磁芯上,工作时磁力线很少散发.有效导磁系数较高,磁场辐射小,对邻近部件影响小。
同时占空系数小,分布电容也小。
如图(b)(2)工作频率与磁芯材料的关系由于电感器的基体是铁氧体磁芯,其工作频率自然要受磁芯材料工作频率的限制,必须慎重选择。
有关术语及定义1.初始磁导率μi初始磁导率是磁性材料的磁导率(B/H)在磁化曲线事始端的极限值,即μi=1/μ0 lim:H→0 B/H式中为μ0真空磁导率(4π×10^-7H/m)H为磁场强度(A/m)B磁通密度(T)2.有效磁导率μe:在闭合磁路中,如果漏磁可忽略,可以用有效磁导率来表征磁芯的性能。
μe=L/μ0N2*Le/Ae式中L为装有磁芯的线圈的电感量(H)N为线圈匝数Le为有效磁路长度(m)Ae为有效截面积(m^2)3.饱和磁通密度Bs(T):磁化到饱和状态的磁通密度。
见图1。
4.剩余磁通密度Br(T)从饱和状态去除磁场后,剩余的磁通密度。
见图1。
5.矫顽力He(A/m)从饱和状态去除磁场后,磁芯继续被反向磁场磁化,直至磁通密度减为零,此时的磁场强称为矫顽力。
见图1。
6.损耗因素tanδ根据因数是磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗三者之和tanδ=tanδh+tanδe+tanδr式中tanδh为磁滞损耗因数tanδe为涡流损耗因数tanδr为剩余损耗因数7.相对损耗因数tanδ/u相对损耗因数是损耗因数与磁导率之比:tanδ/ui(适用于材料)tanδ/ue(适用于磁路中含有气隙的磁芯)8.品质因数Q品质因数为损耗因数的倒数:Q=1/tanδ9.温度因数αu(1/K)温度系数为温度在T1和T2范围内变化时,每变化1K相应的磁导率的相对变化量:αu=U2-U1/U1*1/T2-T1(T2>T1)式中U1为温度为T1时的磁导率U2为温度为T2时的磁导率10.相对温度系数αur(1/K)温度系数和磁导率之比,即αur=U2-U1/(U2)^2*1/T2-T1(T2>T1)11.居里温度Tc(℃)在该温度下材料由铁磁性(或亚铁磁性)转变顺磁性。