电感基础

合集下载

电感基础知识图片及试题

电感基础知识图片及试题

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)。

电感基础知识

电感基础知识
2020/4/3
2.輸出儲能電感(抗流線圈)
在設計考慮上,抗流線圈與輸出電容形成低通濾波器, 一般在設計上選擇較小的抗流線圈電感與較大的電容 值,其原因如下:
A.有較小的突波阻抗(SURGE IMPEDENCE),當負載電 流為步階式變化時有較好的暫態特性.
B.在相同的儲能能力下,實際電感的損失比電容大, 故選擇較小的電感.
(1)電腦資訊業:個人電腦,手提式PC及其週邊裝置 (2)通訊機器業:多功能電話機,數據傳真機,手機 (3)民生電子業:數位電視,VTR (4) OA 機器業:影印機,傳真機 (5) IA 機器業:DVD Player, Web Pad (6) FCC 標準出口下的所有電子產品
2020/4/3
電感常用材料
2.交流扼流圈. 交流扼流圈用於交流回路中,作為平衡,鎮流,限流和濾 波等感性元件來使用.
2020/4/3
(一)分類
3.電感線圈. 電感線圈多用於高頻電路中,如濾波器用電感線圈,振蕩 回路電感線圈,高頻扼流圈,噪音濾波線圈.電感線圈的 鐵芯以使用鐵氧體磁心及鐵粉芯較多也有采用坡莫粉 未磁心.非晶質等軟磁合金等.電感線圈的主要技術指標 為電感量和品質因數,在某些場合對電感的溫度穩定性 也有一定的要求.
電感的品質系數是量測一電感相對損失,反映元 件品質好壞的指標,其為某一周期電感儲存能量和消 耗能量的比值,又稱品質因子。
電感的Q值定義為感抗與有效電阻之比,如下所示:
Q=
XL R
=
2πfL R
2020/4/3
六.f 頻率
周期的倒數,每秒鐘交流信號變化的周期次數。
七.SRF 自諧頻率
本身的物體結構的特性與頻率產生的自諧振界限(感 性 容性)。
材質 Permeability

电感基础知识

电感基础知识

电感基础知识一、电感的概念和定义电感是指导体中的电流发生变化时所产生的自感现象,也可以理解为电流通过线圈时所产生的磁场与线圈本身相互作用而形成的一种电学现象。

二、电感的单位及计算方法1. 电感的单位:亨利(H)2. 计算方法:- 空气芯线圈的电感公式:L = (μ0 × N² × S) / l- 铁芯线圈的电感公式:L = (μ × N² × S) / l其中,L表示线圈的电感,μ0和μ分别表示真空磁导率和铁磁材料磁导率,N表示线圈匝数,S表示线圈截面积,l表示线圈长度。

三、电感与磁场1. 产生磁场:当有电流通过一个导体时,会在其周围产生一个磁场。

2. 自感现象:当通过一个导体中的电流发生变化时,会在这个导体周围产生一个自己本身所引起的反向磁通量。

3. 互感现象:当两个或多个线圈靠近时,它们之间会相互影响而引起一些变化。

这种现象被称为互感。

四、电感的应用1. 电感器:电感器是一种用于存储能量的元件,它可以将电流转化为磁场并将其储存,同时也可以将磁场转化为电流。

2. 滤波器:在电路中,滤波器可以通过选择适当的电容和电感来滤除高频噪声和杂波信号。

3. 传感器:由于线圈中的磁场与周围环境有很大关系,因此可以将线圈作为传感器来测量环境中的物理量,如温度、湿度和磁场等。

4. 变压器:变压器是一种利用互感现象来改变交流电压大小的装置。

它由两个或多个线圈组成,当其中一个线圈通入交流电时,会在另一个线圈中产生一个相应大小和相反方向的交流电。

五、常见问题解答1. 什么是自感现象?答:当通过一个导体中的电流发生变化时,会在这个导体周围产生一个自己本身所引起的反向磁通量。

这种现象被称为自感现象。

2. 什么是互感现象?答:当两个或多个线圈靠近时,它们之间会相互影响而引起一些变化。

这种现象被称为互感。

3. 电感的单位是什么?答:电感的单位是亨利(H)。

4. 电感器有什么作用?答:电感器是一种用于存储能量的元件,它可以将电流转化为磁场并将其储存,同时也可以将磁场转化为电流。

电感的应用和原理

电感的应用和原理

电感的应用和原理1. 电感的定义和原理电感是一种储存和释放磁能的元件,以电流通过线圈时产生的磁场为基础。

它由一个绕线圈制成,通常是绕在铁芯上。

当通过线圈的电流发生变化时,磁场也会变化,从而产生感应电动势。

电感的单位是亨利(H)。

电感的原理是: - 当电流通过线圈时,产生的磁场会储存在线圈的磁场中。

- 当电流发生变化时,磁场也会发生变化,并产生感应电动势。

2. 电感的应用2.1 电感在电路中的应用•电感可以用于滤波器:由于电感对不同频率的电流有不同的阻抗,通过连接电感和电容等元件组成的电路,可以实现对不同频率的信号进行滤波。

•电感可以用于变压器:通过在电感上绕绕组,可以实现将电压升高或降低的功能,用于电力系统中的电能变换。

•电感可以用于震荡器:通过将电感与电容连接成谐振电路,可以实现电路的自激振荡,用于产生信号波形。

•电感可以用于传感器:通过测量电感的变化,可以实现对物理量如位置、速度、液位等的测量。

2.2 电感在无线通信中的应用•电感在天线中的应用:在无线通信系统中,电感常用于天线中,用于辐射和接收电磁波。

•电感在射频信号处理中的应用:在无线通信系统中,电感用于射频信号的处理,如滤波、匹配等。

•电感在感应耦合中的应用:在无线通信系统中,电感用于感应耦合,如近场通信(NFC)等。

2.3 电感在能源和电动车辆中的应用•电感在电力电子设备中的应用:在交流-直流转换器和直流-交流转换器中,电感用于平滑输出电流和减小输出电压波动。

•电感在电动车辆中的应用:电动车辆中常使用电感作为电感电池充电器,通过调节电感的电流和电压来控制电动车辆的充电。

3. 电感的优缺点3.1 电感的优点•电感可以储存和释放磁能,具有较高的能量密度。

•电感对频率有选择性,可以用于滤波器和谐振器等应用。

•电感具有较高的电感值,可以实现大功率传输和变换。

•电感可以用于传感器,实现对物理量的测量。

3.2 电感的缺点•电感对于直流电流的阻抗较低,不适用于直流电路。

硬件十万个为什么:电感基础知识

硬件十万个为什么:电感基础知识

硬件十万个为什么:电感基础知识
 开关闭合,电感形成一个上正下负的电势,电势电流方向为从GND指向Vcc。

阻碍Vcc电流流过。

开始时电流变化量快,自感形成的电势就大。

对电流的阻碍就大。

随着电流的流通,自感也会逐渐降低。

对电流的阻碍也会逐渐降低。

 当开关断开时,此时电感会形成一个上负下正的电势,来阻碍电流降低。

因此,在开关断开瞬间,会在电感下端形成一个很高的电势,在实际运用当中,可以给电感并联一个二极管,使开关断开时形成的电流一部分通过二极管流回电感负极。

 1)电感随着开关闭合,电源放电,电感的电流逐渐增大。

 2)电感的电流是渐变量,因为电感的自感现象造成的,有电流通过电感时,会在电感周围产生一个电场,来阻碍自身电流的增加。

所以电感电流的增加会逐渐缓慢。

当电流变小,自感现象会让电流变大,不让它变小。

 3)自感方向与电流变化方向相反。

 4)电感是储存能量的,且本身不耗能(和电容类似),电感储存的能量以电流的形式,因此随着能量的增大,电流会逐渐增大。

电子元器件基础知识—电感

电子元器件基础知识—电感

一、电感
1.电感:即我们俗称的线圈。

2.种类极其表示方法:
3.电感的代号:在电路中一般用“L”表示电感。

4.电感的单位:亨利(H)、毫亨(MH)、微亨(UH). 换算关系:1H= 103 MH= 106 UH
5.电感的作用:滤波。

二、变压器
1.结构:由两个或多个电感线圈组成的电子元件。

2.变压器的作用:能将输给它的电压变换成另一种我们需要的电压输出给次级电路使用。

3.变压器的代号:在电路中一般用字母“T”表示。

4.变压器的表示方法:
1、变压器的种类:
按工作频率分为高频变压器(磁性天线)、中频变压器(中周)、低频变压器(火牛)。

2、变压器的单位:
同电感的单位相同为亨利(H)、毫亨(MH)、微亨(UH).
3、变压器的使用注意事项:
任何变压器在使用时都必须注意它的初次级引脚顺序,绝不能调换使用,否则将损害变压器或电路中的其他元器件,引起整个电路无效。

什么是电感电感基础知识

什么是电感电感基础知识

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。

电阻电容电感的物理基础

电阻电容电感的物理基础
电阻、电容、电感的物理基础
讲座日期:2013-04
讲座内容
• • 引言 电阻的物理基础 将物理设计转化为电气性能 互连线电阻的最佳近似 体电阻率、单位长度电阻 电容的物理基础 电容量本质 电容中的电流流动 球面电容 介电常数 电感的物理基础 电感定律一:电流周围将形成闭合磁力线圈 电感定律二:电感是导体上流过单位安培电流时,导体周围磁力线圈的韦 伯值。 电感定律三:当导体周围的磁力线圈匝数变化时,导体两端将产生感应电 压。 局部电感、总电感、回路自感、回路互感 电流分布和趋肤深度
这是个经验法则:直径为1mil,长80mil的键合线的电阻值大概是 0.1Ω。 这种近似说明阻值将随着导线长度的增加而线性增加,若将互连 线的长度加倍,则阻值也加倍;同时它又与导线的横截面积成反 比,即如果横截面增大,阻值就减小。这与我们所知的水在管道 中流动的现象相同,管道越宽,水流的阻力就越小;管道越长, 则阻力就越大。 等效的理想电阻器的参数值与结构的几何尺寸和材料特性(也就 是体电阻率)有关。如果改变导线的形状,等效的阻值也会改变 。
体电阻率 体电阻率是所有导线都具有的一个基本材料特性,其单位是欧姆· 长度单位,例如欧姆· 英寸或欧姆· 厘米。 体电阻率是一种材料的特性,它不是由材料构成的物体特性或结 构特性。 体电阻率是材料的固有特性,是对材料阻止电流流动的内在阻抗 的度量。它与我们所看到的材料大小是无关的,边长为1mil的铜与 边长为1 in的铜有相同的体电阻率。 导线越差,电阻率越高。用希腊字母ρ表示。另外一个术语-电导率 ,通常用希腊字母σ表示,用它描述材料的导电能力。从数值上来 说,电阻率和电导率为反比关系: ρ=1/σ 电阻率单位是Ω·m,电导率单位是1/(Ω·m),定义1/Ω的单位是S (西门子),所以电导率的单位是S/m。 金的电阻率:2.01u Ω·cm,铜的电阻率:1.58u Ω·cm

电动机电感的基础知识

电动机电感的基础知识

电动机电感的基础知识电感基础知识导体中的电流发生变化时,它周围的磁场就随着变化,并由此产生磁通量的变化,因而在导体中就产生感应电动势,这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化,此电动势即自感电动势。

这种现象就叫做自感现象。

对应到永磁同步电机中,电机的电枢包含线圈和铁芯,当线圈通过电流i时,载流线圈将产生感应磁动势F,此时磁路中将通过一定的磁通量Φ,根据安倍环路定律和磁路欧姆定律:F=Ni(1.1)Φ=FR m(1.2)i——线圈中通过的电流,单位A;N——线圈匝数;F——磁路的磁动势,单位为A;Φ——磁通,单位为Wb;R m——磁路的磁阻,单位为A/Wb。

N匝线圈所链过的磁通量之和,称之为磁链Ψ,单位为Wb:Ψ=NΦ(1.3)单位电流所产生的线圈磁链称为电感L,单位为H;L=Ψi(1.4)根据磁路的磁阻:R m=lμA(1.5)l——磁路平均长度,单位m;μ——相对磁导率;A——磁路截面积,单位为m2;得出:L=N2μAl(1.6)因此,电机电感仅与匝数、磁路结构、磁路饱和度有关,当电机制成以后,电感仅与磁路饱和度有关。

电感可分为自感、互感、漏感。

只存在单个线圈时,线圈的电感就是自感。

1.1自感以电机三相绕组为例,A、B、C三相绕组同时通入电流时,会产生三相磁通ΦA、ΦB、ΦC,对应三相磁链为ΨA、ΨB、ΨC,A相磁链ΨA不仅会匝链A相绕组,也会匝链B相、C相绕组。

A相磁链ΨA匝链A相绕组产生感应电动势,称为自感,记作L AA,同理,B相和C相的自感记作L BB和L CC。

1.2互感A相磁链ΨA匝链B相、C相绕组,称为互感,记作M BA、M CA。

B相磁链ΨB匝链A相、C相绕组,称为互感,记作M AB、M CB。

C相磁链ΨC匝链A相、B相绕组,称为互感,记作M AC、M BC。

1.3漏感当两个线圈没有完全耦合时,其中一个线圈中的磁通会有一部分无法和另一个线圈相匝链,单位电流产生的这部分磁场大小可以用漏感来衡量。

电感元器件基础知识

电感元器件基础知识

电感元器件基础知识电感元器件是一种被广泛应用于电气电子领域的基础元器件,常见于各种电路中。

它是一种能将电能转化为磁能并存储的元器件,通过磁力作用实现对电流的变换以及对电压和信号的滤波等功能。

下面将介绍电感元器件的基础知识。

1.电感的基本概念电感是一种具有线圈结构的元器件,由导体绕制成的线圈组成。

当电流通过线圈时,会在线圈周围产生磁场。

根据法拉第电磁感应定律,传导电流的变化会产生感应电动势,而感应电动势又会阻碍电流的变化。

因此,电感具有储能和阻抗两方面的特性。

2.电感的结构和参数电感的结构主要由线圈、磁性材料和绝缘材料组成。

线圈可以由金属丝、导电纤维、铁芯等材料绕制而成,通过绝缘材料来隔离线圈与其他材料之间的直接接触,保证电感的正常工作。

磁性材料通常是一种软磁材料,如铁氧体或镍铁合金等,可以增强磁感应强度。

电感的参数有三个主要的物理量:电感值(L),电感系数(k)和电感的内阻(R)。

电感值表示电感对电流变化的阻碍程度,单位是亨利(H)。

电感系数是指线圈中磁场的强度与输入电流的关系,表示磁场的集中程度。

电感的内阻是电感元器件本身所带来的电阻,由线圈的电阻和铁芯的温度效应等因素综合决定。

3.电感的工作原理和应用电感的工作原理是通过磁感应线圈中的磁场,来改变电流的大小和方向。

当电感中有电流通过时,由于电流变化产生的磁场可以储存电能,然后这部分电能会继续对电流进行耦合,导致电流的变化速率减慢。

这种性质使得电感能够实现对电流的平滑、改变或者滤波等功能。

电感元器件在各种电路中有着广泛的应用。

在直流电源中,电感通过储存能量的方式,提供给电路中需要稳定电流的部分。

在交流电源中,电感可实现对电压和电流的变换,起到数电流的调整作用,并可以通过滤波电路去除电源中的杂波和噪声等。

此外,电感还常用于放大器、调制器、变压器、继电器等电子设备中,以实现信号的放大、调制和变压等功能。

4.电感的特性和选择其次,电感对于交流信号和直流信号有不同的工作特性。

电子基础知识-电感

电子基础知识-电感

01 电感的基本原理电感器又称扼流器、电抗器、动态电抗器。

电感、电容和电阻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。

所以,电感的阻抗与两个因素有关: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:(1)绕制线圈的导线不是理想导体,存在一定的电阻;(2)电感的磁芯存在一定的热损耗;(3)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。

(1)自谐振频率由于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。

(2)品质因素也就是电感的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,和电感的直流阻抗直接相关的参数。

电感工程基础实验报告

电感工程基础实验报告

电感工程基础实验报告电感是直流或交流电路中常见的被动元件,广泛应用于电力系统、电子设备和通信系统等领域。

为了深入了解电感的特性和使用,我们进行了一系列的电感工程基础实验。

本报告将详细介绍实验目的、实验过程、实验结果及分析,并对实验结果进行讨论和总结。

一、实验目的1. 了解电感的基本原理和特性;2. 学习电感的测量方法和相关仪器的使用;3. 掌握电感对电路的影响,分析其在电路中的作用。

二、实验仪器及材料1. 信号发生器2. 万用表3. 电感箱4. 电阻箱5. 电容器6. 电路板7. 连接线8. 示波器三、实验内容及步骤1. 实验1:电感与电容的串并联关系a. 搭建串联电感与电容的电路;b. 测量并记录电感和电容的值,并计算等效电感和等效电容;c. 对比串联电路和并联电路的特性。

2. 实验2:电感与电阻的相互影响a. 搭建电感与电阻串联的电路;b. 测量在不同电阻下电感的电压、电流,并记录数据;c. 绘制电感电流随电阻变化的曲线图,并进行分析。

3. 实验3:电感的频率特性a. 搭建电感与电容并联的电路;b. 使用信号发生器变化频率,测量并记录频率对电感的影响;c. 绘制电感电流与频率的变化曲线,并进行分析和讨论。

四、实验结果及分析1. 实验1的结果显示,在串联电路中,等效电感为两个电感的总和,等效电容为两个电容的倒数之和。

而在并联电路中,等效电感为两个电感的倒数之和,等效电容为两个电容的总和。

这是由于电感和电容的串并联公式所决定的。

2. 实验2的结果显示,随着电阻的增加,电感的电流逐渐减小。

这是因为电阻产生的电压降使得电感上的电压下降,从而导致电感电流减小。

3. 实验3的结果显示,电感的电流随着频率的增加而减小。

这是由于频率增加时,电感的阻抗增大,从而导致电路中电流减小。

五、实验讨论和总结本次实验以电感为研究对象,通过测量电感在不同电路情况下的电压、电流和频率的变化,进而得出实验结论。

电感与电容的串并联关系的实验结果表明了串并联电路中等效电感和等效电容的求解方法。

电感的基本知识

电感的基本知识
電感知識介紹
目錄



1. 電感概念 2. 電感基础 3. 電感选用 4. 電感应用范围 5. 電感作用 6. 電感分类 7. 電感材料 8. 電感和变压器的异同 9. 電感的結構類別 10. 電感在使用過程中要注意的事項 11. 電感器制作流程
1.電感概念
a. 用導線繞成線圈狀具有電感性質的元件,稱為電感器;電 感是導線內通過交流電流時,在導線的內部及其周圍產生 交變磁通,導線的磁通量與生產此磁通的電流之比。 b. 當電感中通過直流電流時, 其周圍只呈現固定的磁力線, 不隨時間而變化;可是當在 線圈中通過交流電流時,其 周圍將呈現出隨時間而變化 的磁力線。
轴向滤波电感
规格:LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019 电感量:0.1uH-10mH。 额定电流:65mA~10A。 Q值高,价位一般较低,自谐振频率高。
9.電感的結構類別
磁环电感
规格:TC3026/TC3726/TC4426/TC5026 尺寸(单位mm):3.25~15.88
空气芯电感
空气芯电感为了取得较大的电感值,往往要用较多的漆包线绕成, 而为了减少电感本身的线路电阻对直流电流的影响,要采用线径较粗 的漆包线。但在一些体积较少的产品中,采用很重很大的空气芯电感 不太现实,不但增加成本,而且限制了产品的体积。为了提高电感值 而保持较轻的重量,我们可以在空气芯电感中插入磁心、铁心,提高 电感的自感能力,借此提高电感值。目前,在计算机中,绝大部分是 磁心电感。
常见的磁芯磁环
a.铁粉芯系列 材质有:-2材(红/透明)、-8材(黄/红)、-18材(绿/红)、-26 材(黄/白)、-28材(灰/绿)、-33材(灰/黄)、-38材(灰/ 黑)、 -40材(绿/黄)、-45材(黑色)、-52材(绿/蓝);尺寸:外径大小 从30到400D(注解:外径从7.8mm到102mm)。

电感基础知识

电感基础知识

电感电感(inductance of an ideal inductor)是闭合回路的一种属性。

当线圈通过电流后,在线圈中形成磁场感应,感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。

这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感抗,也就是电感,单位是“亨利(H)”,以美国科学家约瑟夫·亨利命名。

目录1电感简介1.1 自感1.2 互感2基本结构3电感特性4电感极值5电感作用6常见种类6.1 小型固定电感器6.2 可调电感器6.3 阻流电感器7主要分类7.1 按结构分类7.2 按工作频率分类7.3 按用途分类8主要参数8.1 电感量8.2 允许偏差8.3 品质因数8.4 分布电容8.5 额定电流9计算公式10电感单位11电感的作用1电感简介电感是闭合回路的一种属性,即当通过闭合回路的电流改变时,电感(图1)会出现电动势来抵抗电流的改变。

这种电感称为自感(self-inductance),是闭合回路自己本身的属性。

假设一个闭合回路的电流改变,由于感应作用而产生电动势于另外一个闭合回路,这种电感称为互感(mutual inductance)。

自感当线圈中有电流通过时,线圈的周围就会产生磁场。

当线圈中电流发生变化时,其周围的磁场也产生相应的变化,此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势(感生电动势)(电动势用以表示有源元件理想电源的端电压),这就是自感。

互感两个电感线圈相互靠近时,一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈,这种影响就是互感。

互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度,利用此原理制成的元件叫做互感器。

2基本结构电感可由电导材料盘绕磁芯制成,典型的如铜线,电感(图2)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 )环绕铁素体(ferrite)线轴制成,而有些防护电感把线圈完全置于铁素体内。

电感的基础知识

电感的基础知识
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,致使线圈不断产生电磁感应。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。
二 电感线圈与变压器
二 电感的特性参数
电感量L 电感量L表示线圈本身固有特性,与电流大小无关。除专门的电感线圈(色码电感)外,
电感量一般不专门标注在线圈上,而以特定的名称标注。 感抗XL
电感线圈对交流电流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 品质因素Q
品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量,Q为感抗XL与其等效的电阻的比值,即: Q=XL/R。线圈的Q值愈高,回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻,骨架的介质 损耗,屏蔽罩或铁芯引起的损耗,高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常为几十 到几百。采用磁芯线圈,多股粗线圈均可提高线圈的Q值。 分布电容
贴片绕线电感
贴片叠层电感
功率电感 电感量:1NH~20MH 带屏蔽、不带屏蔽 尺寸:SMD43、SMD54、SMD73、SMD75、SMD104、SMD105;
RH73/RH74/RH104R/RH105R/RH124;CD43/54/73/75/104/105; 个别示意图:
贴片功率电感
屏蔽式功率电感
电感线圈也是一个储能元件,它以磁的形式储存电能,储存的电能大小可用下式表示:WL=1/2 Li2 。 可见,线圈电感量越大,流过越大,储存的电能也就越多。 电感在电路最常见的作用就是与电容一起,组成LC滤波电路。我们已经知道,电容具有“阻直流,通 交流”的本领,而电感则有“通直流,阻交流”的功能。如果把伴有许多干扰信号的直流电通过LC滤波 电路,那么,交流干扰信号将被电容变成热能消耗掉;变得比较纯净的直流电流通过电感时,其中的交 流干扰信号也被变成磁感和热能,频率较高的最容易被电感阻抗,这就可以抑制较高频率的干扰信号。 LC滤波电路 在线路板电源部分的电感一般是由线径非常粗的漆包线环绕在涂有各种颜色的圆形磁芯上。而且附近 一般有几个高大的滤波铝电解电容,这二者组成的就是上述的 LC滤波电路。另外,线路板还大量采用 “蛇行线+贴片钽电容”来组成LC电路,因为蛇行线在电路板上来回折行,也可以看作一个小电感。

电感基础知识及型号区分

电感基础知识及型号区分

电感基础知识及型号区分/a/TechDocu/circuit/2010/0828/126.html一、电感器的定义。

1.1 电感的定义: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。

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。

根据法拉弟电磁感应定律---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原来磁力线的变化的。

由于原来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,这就是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,致使线圈不断产生电磁感应。

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。

1.2 电感线圈与变压器电感线圈:导线中有电流时,其周围即建立磁场。

通常我们把导线绕成线圈,以增强线圈内部的磁场。

电感线圈就是据此把导线(漆包线、纱包或裸导线)一圈靠一圈(导线间彼此互相绝缘)地绕在绝缘管(绝缘体、铁芯或磁芯)上制成的。

一般情况,电感线圈只有一个绕组。

变压器:电感线圈中流过变化的电流时,不但在自身两端产生感应电压,而且能使附近的线圈中产生感应电压,这一现象叫互感。

两个彼此不连接但又靠近,相互间存在电磁感应的线圈一般叫变压器。

1.3 电感的符号与单位电感符号:L电感单位:亨 (H)、毫亨(mH)、微亨 (uH),1H=103mH=106uH。

电气基础—电感

电气基础—电感

电子设计基础关键元器件篇:电感目录电感序言一、电感器的作用与电路图形符号二、电感器的结构与特点三、电感器的种类四、电感线圈的主要特性参数五、常用线圈六、自感与互感七、最小值与最大值八、共模电感电感:当线圈通过电流后,在线圈中形成磁场感应,感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。

我们把这种电流与线圈的相互作用关系称其为电的感抗,也就是电感,单位是“亨利”(H)。

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。

一、电感器的作用与电路图形符号(一)电感器的电路图形符号电感器是用漆包线、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,上图是其电路图形符号,下图是实物图。

(二)电感器的作用电感器的主要作用是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐二、电感器的结构与特点电感器一般由骨架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁芯或铁芯等组成。

1.骨架骨架泛指绕制线圈的支架。

一些体积较大的固定式电感器或可调式电感器(如振荡线圈、阻流圈等),大多数是将漆包线(或纱包线)环绕在骨架上,再将磁芯或铜芯、铜芯等装入骨架的内腔,以提高其电感量。

骨架通常是采用塑料、胶木、陶瓷制成,根据实际需要可以制成不同的形状。

小型电感器(例如色码电感器)一般不使用骨架,而是直接将漆包线绕在磁芯上。

空心电感器(也称脱胎线圈或空心线圈,多用于高频电路中)不用磁芯、骨架和屏蔽罩等,而是先在模具上绕好后再脱去模具,并将线圈各圈之间拉开一定距离。

2.绕组绕组是指具有规定功能的一组线圈,它是电感器的基本组成部分。

绕组有单层和多层之分。

单层绕组又有密绕(绕制时导线一圈挨一圈)和间绕(绕制时每圈导线之间均隔一定的距离)两种形式;多层绕组有分层平绕、乱绕、蜂房式绕法等多种。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
中科信软高级技术培训中心- ;
6.5 电感法则三: 动态定义 V=LI/t 只要一段导线周围的磁力线净匝数发生变化,导线两端 就会产生一个感应电压 (本质上还是磁场能量不能突变 )。 如图 6.4 所示,该电压与磁力线净匝数变化的快慢有关:
中科信软高级技术培训中心- ;
图 6.5 导线 b 中的电流发生变化使得另一导线 b 上产生感应电压, 这个两导线间的互磁力线圈发生变化的现象是串扰的一种形式
中科信软高级技术培训中心- ;
导线的自感与其它导线的电流无关。如果把另一条通有 电流的导线靠近第一条导线,则第一条导线周围的磁力线 净匝数会发生变化,但其自身电流所产生的磁力线匝数是 不变的。
中科信软高级技术培训中心- ;
提示
同理,互感是指一条导线中流过单位安培电流时,所产生环绕在另一条导
如果采用这种定义,信号路径中的线圈在哪儿?对磁场 强度的积分又是什么意思?我们很难用电感的概念分析互 连线中信号相互间的影响,包括封装、接插件或电路板的 情况。 需要以更直接的方式认识电感,激发我们的直觉并找到 解决实际互连线问题的思路。 认识电感的有效途径要从以下三个基本法则出发。
中科信软高级技术培训中心- ;
―提示
自磁力线圈是那些仅由导线自身电流所产生的磁力线圈;互磁力线圈则是
由其它邻近导线中电流所产生的。
中科信软高级技术培训中心- ;
第一条导线周围磁力线圈净匝数如何变化? 假如两条导线中都有电流,则它们都有各自的自磁力线 圈。 如果电流方向相同,自磁力线圈的绕向也相同。第一条 导线周围的磁力线圈净匝数等于自磁力线匝数加上互磁力 线匝数。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
上述关系可以看作是电感线圈的动态定义。如果电感线 圈中的电流发生变化,电感线圈两端会产生电压,该电压 的极性将使所产生的感应电流阻碍原电流的变化。这就是 通常所说的“电感线圈阻止电流变化”。
中科信软高级技术培训中心- ;
(6.5)
其中: Vnoise 第一条导线 a 中的感应电压噪声 M 两条导线之间的互感 I 第二条导线 b 中的电流
由于感应电压取决于电流变化的速率,人们以开关噪声 或△I 噪声,描述由电感线圈中电流切换时产生的噪声。 如果存在多条导线,每条导线都可能存在电流和产生磁 力线圈。
中科信软高级技术培训中心- ;
6.2 电感法则一: 电流产生磁力线匝
电流周围将形成闭合磁力线圈(匝)。一段直导线,如图 6.1 所示,若有 1 安培电流从中流过,那么在导线周围将产 生同心的环形磁力线圈。自上到下,导线的周围都存在磁力 线圈。 如果距离电流越远,所生成的磁力线圈数就越少。如果 距离电流足够远,则磁力线圈数将接近为零。
中科信软高级技术培训中心- ;
不管每条导线的形状和大小怎样,上述这个结论都是正 确的。两条导线的几何形状可以不同,如一条可以是窄条 线,另一条也可以是宽平面。
二. 互感小于两个导体中任意一个的自感。毕竟,互磁
力线圈源自某一导线并且一定也是某一导线的自磁力线圈; 互感一定小于两导线自感的最小值。
中科信软高级技术培训中心- ;
6.4
自感和互感
如图 6.3 所示,两条邻近的导线 a 和 b,如果只有 a 中 有电流,其周围就会有磁力线圈和电感。
图 6.3 导体周围的磁力线圈有源自自身电流,有源自其它电流
中科信软高级技术培训中心- ;
中科信软高级技术培训中心- ;
导体中的电流是 0A 还是 100A,磁力线匝数会随之改变, 但是电感依然不会变。

提示
这说明电感实际上和导体的几何结构有关。 影响电感的惟一因素就是导体的
分布和在铁磁金属情况时导体的导磁率。――
必须区分要计算的是哪几个电流回路周围的磁力线圈? 是否还存在产生磁力线圈的其他电流? 为此,引出了许多关于电感的概念限定词。
中科信软高级技术培训中心- ;
图 6.1 电流周围的环形磁力线圈。从上到下,导线周围都存在磁 力线圈
这些磁力线圈有特定的方向。使用所熟悉的右手法则来 判定确定它们的方向: 右手拇指指向正电流的方向,弯曲的手指即指向磁力线 圈环绕的方向,如图 6.2 所示。
我们以韦伯为单位来计算电流周围的磁力线匝数。 许多因素影响电流周围的磁力线匝数。 一. 导体中电流的大小。如果把导体中的电流增大一倍, 那么电流周围磁力线圈的韦伯数也会增大一倍。 二. 导线的长度也会影响磁力线的匝数。导线越长,磁 力线匝数越多。 三. 导线的横截面。这是个二阶效应,比较难以捉摸。 如果增大横截面,例如将导线做得粗一点,则磁力线匝数 就会略有减少。
中科信软高级技术培训中心- ;
为了分清形成磁力线圈的源头,我们引入自感和互感两 个术语。 为了分清磁力线圈所围绕的电流回路大小,我们引入回 路电感和局部电感两个术语。 如果讨论环绕在一段互连线周围的磁力线圈,而电流却 是在整个回路中流动时,引入了净电感(或有效电感)。
信号完整性(SI)分析
之电感物理基础
中科信软高级技术培训中心- ;
6.1 电感的基本定义
电感是头等电参数, 它对信号完整性四类问题都有影响。 电感性突变,包括线间耦合、电源分布系统及 EMI。 很多场合,都要设法减小电感。例如: 减小信号路径间的互感以减小串扰开关噪声; 减小电源分布系统的回路电感和减小返回平面的有效电 感以减小地弹和 EMI。 我们将探讨如何优化电感的物理设计,以得到良好的信 号完整性。
中科信软高级技术培训中心- ;
如果电流方向相反,这时应从自磁力线圈中减去互磁力 线圈。第一条导线周围的磁力线净匝数因此而减少。
提示 自感是指导线中流过单位安培电流时所产生环绕在导线自身周围的磁力线
匝数。通常所说的电感实际上是导线的自感。
图 6.4 导线周围磁力线匝数变化,导线两端将产生感应电压
中科信软高级技术培训中心- ;
(6.3)
其中: V 导线两端的感应电压 △N 磁力线匝数的变化量 △t 磁力线匝数变化的时间
导线周围的磁力线匝数为 N=L×I, 导线两端产生的电压 即感应电压与导线的电感和导线中电流变化的快慢有关:
中科信软高级技术培训中心- ;
由其它金属构成的导线,如铜、银、钛、铝、金、铅甚 至石墨,都绝对不会对磁力线匝数产生影响。 需要指出,电介质不会对电流周围的磁力线匝数产生影 响。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
提示
磁场根本不会与电介质材料相互影响。 即使电流被特氟纶(Teflon)或钛酸
钡所包围,其周围的磁力线匝数也是不变的。
中科信软高级技术培训中心- ;
6.3 电感法则二:静态定义 L=N/I
从静态的角度出发,电感 L 可以定义为当导体上流过单
(6.4)
在信号完整性中意义重大的根本原因。 如果电流变化时
没有产生感应电压,则信号就不会受到电感的影响。这个由电流变化产生的感应电压 引起反射、串扰、开关噪声、轨道塌陷、地弹和大多数电磁干扰源(EMI)。
位安培电流 I 时,在导体周围形成磁力线匝数的韦伯值 N。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
提示
电感是关于电流周围磁力线匝数的度量,而不是某一点磁场的绝对值。我
们所关心的不是磁场强度,而是磁力线的匝数。
中科信软高级技术培训中心- ;
中科信软高级技术培训中心- ;
四 . 附近其它电流的存在也会对第一个电流周围的磁 力线匝数产生影响。 以返回电流为例, 返回电流靠得越近, 它的一些磁力线圈就会环绕在第一个电流的周围,从而改 变磁力线圈的净匝数。 五. 导体中含有铁、 钴或镍, 这 3 种金属称为铁磁金属。 这些金属和含有金属的合金导磁率大于 1。 这些金属将使得金属中的磁力线匝数显著增加,但其影 响只限于完全环绕在导体内部的磁力线圈。 合金 42 和科瓦合金(Kovar) 均含铁、钴和镍,因此二 者都是铁磁体。
中科信软高级技术培训中心- ;
电感与线圈中磁力线的关系,通常是指由导线绕成的线 圈或螺旋线,有磁力线通过的情况。电感,是对表面磁场强 度的数值积分。一种常用的电感(静态)定义如下: (6.1)
中科信软高级技术培训中心- ;
线周围的磁力线匝数。
两条导线拉近时互感增大;反之则会减小。互感也是磁力线 圈匝数与电流的比率,同样用 nH 度量互感。 互感有两个不同寻常和微妙的特性。 一. 对称性。无论是在第一条导线中加单位安培电流来测量 第二条导线周围的磁力线圈匝数, 还是在第二条中加单位安培电 流来测量第一条导线周围的磁力线圈匝数,将得到相同的结果。 这个特性是两条导线同等共有的, 所以有时把互感称为 “两导线 间的互感”。
串扰: 如果导线 a 附近另外的导线 b 中有电流,导线 b 的一些 磁力线圈同时也环绕住导线 a。导线 b 中的电流变化时,在 导线 a 周围的磁力线圈匝数也将变化,这个变化的线匝数 使得导线 a 两端产生感应电压,如图 6.5 所示。 互磁力线匝数的变化在第一条导线 a 的两端产生了感应 电压。通常,用串扰来描述在邻近导线 a 产生的感应电压 噪声。在这种情况下,产生的电压噪声为:
用来度量电感的单位是 1 安培电流周围的磁力线圈的韦 伯值。1 韦伯/安培称作亨利,通常以纳亨(nano-Henry)为 单位,缩写为 nH。电感是对导体通过单位安培电流时,其 周围磁力线圈韦伯数大小的度量。 (6.2)
其中: L 电感,亨利(H) N 导体周围的磁力线匝数,韦伯(Wb) I 导体中的电流,安培(A)
中科信软高级技术培训中心- ;
Right hand rule──右手法则 图 6.2 磁力线圈的环绕方向遵循右手法则
提示 磁力线圈总是完整的环形,而且总是包围着某一电流。电流周围一定存在
磁力线圈。
中科信软高级技术培训中心- ;
假如在第二条导线 b 中也有电流, 则其周围也会有磁力线圈, 从而 也有一些电感。 导线 b 产生的一些磁力线圈也将环绕住第一条导线 a, 对于 a 而言, 环绕在它周围的磁力线圈一部分由其自身的电流产生, 一部分由邻近第二条导线 b 的电流产生。 我们把一条导线自身电流产生的磁力线圈称为自磁力线圈 (self-field line loop);把由邻近电流产生的磁力线圈称为互磁力 线圈(mutual-field line loop)。
相关文档
最新文档