电感相关知识
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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。
电感小知识点总结大全一、电感的概念电感是指导体中由于自感现象所产生的电感电动势。
通俗地说,当电流通过导体时,会产生磁场,而磁场的变化又会引起感应电动势,这种现象就是电感现象,电感即是储存磁能的元件。
二、电感的工作原理电感的工作原理是建立在法拉第电磁感应定律的基础上的。
当电流通过导体时,会产生磁场,而磁场的变化会导致感应电动势。
这个感应电动势的大小与电感的大小有关,电感的单位是亨利,它表示当电流的变化率为1安培每秒时,所产生的感应电动势为1伏特,即1H=1V/A。
三、电感的类型电感根据其结构和工作原理的不同,可以分为多种类型,主要包括线圈式电感、铁芯电感、空心电感、变压器等。
线圈式电感是由绕制成卷绕线圈的绝缘铁芯组成的元件,主要用于滤波和抑制干扰。
铁芯电感是在线圈中加入磁性材质制成的元件,可以增大电感的大小。
空心电感是指线圈中没有铁芯的电感元件,用于高频电路中。
变压器是一种通过电磁感应来改变电压的电感元件。
四、电感的特性电感具有多种特性,包括电感大小、频率特性、饱和电感、损耗和温升等。
电感大小和匝数、磁性材料的种类和尺寸、空气磁路的长度及其截面积等因素有关。
电感的频率特性是指在不同频率下,电感的大小是否变化。
饱和电感是指在磁通量达到一定数值时,电感值几乎不再增加。
电感还会产生一定的损耗和温升,这与导体的电阻和磁性材料的损耗有关。
五、电感的参数电感的参数包括电感值、电感容抗、损耗、品质因数等。
电感值是电感的大小,通常用亨利(H)作为单位。
电感容抗是指电感对交流电流的阻抗,它随着频率的增加而增大。
损耗是指电感在工作过程中的能量损耗,这主要是由于导体的电阻和磁性材料的损耗所引起的。
品质因数是电感的一个重要参数,它是指电感对于能量的存储和损耗的比值,品质因数越大,电感的性能越好。
六、电感的应用电感具有广泛的应用,主要包括滤波、抑制干扰、存储能量、变压器和谐振等。
在电子电路中,电感常用于滤波电路中,可以滤除某些频率的信号,使电路获得干净的直流信号。
电感知识点总结1. 电感的基本概念电感是电路中常见的一个元件,它是一种利用电磁感应现象而产生的电压的器件。
电感的作用是阻碍电流的变化,通过在电路中产生感应电动势来阻碍电流的变化。
电感的单位是亨利(H),通常用L来表示。
电感的大小和线圈的匝数、线圈的截面积、线圈的长度、线圈中的磁性材料有关。
2. 电感的特性电感具有一些特性,包括自感和互感。
自感是指电流在电感中自身产生的感应电动势,是由电流本身的变化引起的电压。
互感是指两个电感相互感应产生的电动势,是由两个电感的磁耦合引起的电压。
另外,电感的等效电路可以用一个电压源和一个电阻来表示,即电感的等效电路是一个串联电阻和电动势源。
3. 电感的应用电感在电路中有很多应用,比如用来构成LC振荡电路、滤波电路、变压器等。
在LC振荡电路中,电感和电容构成一个振荡回路,产生正弦波输出。
在滤波电路中,电感可以作为滤波器的一部分,用来滤除特定频率的信号。
在变压器中,电感用来将电压变换到需要的大小。
另外,电感还可以用来储存能量,比如电感储能器。
4. 电感的计算电感的计算可以通过多种方式进行,其中最基本的方法是使用法拉第定律,即电感的大小和线圈的匝数、线圈的截面积、线圈的长度有关。
另外,还可以通过电感的等效电路进行计算,找到电感的等效电阻和电动势源,从而计算出电感的大小。
5. 电感的制造电感可以通过多种方法制造,包括绕制、铁心、空心和铁氧体电感。
绕制电感是最基本的一种制造方式,即将导线绕制成螺旋线圈。
铁心电感是在线圈中加入铁芯,以增强磁耦合。
空心电感是将线圈绕制在空心的介质材料上,以减少磁耦合。
铁氧体电感是利用铁氧体材料的特性来制造电感,以增强磁耦合。
6. 电感的性能指标电感的性能指标包括电感值、电感公差、最大电流、质量因数等。
其中,电感值是电感的大小,单位是亨利;电感公差是电感值的允许偏差范围;最大电流是可以通过电感的最大电流值;质量因数是描述电感性能的一个指标,是电感的能量储存能力和能量损失能力的比值。
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。
电感知识点总结归纳电感是电路中常见的元件之一,它是利用电流在线圈周围产生的磁场来存储能量的器件。
在电路中,电感可以起到隔直通交的作用,也可以用来调节频率,滤波等功能。
下面对电感的基本知识点进行总结归纳。
一、电感的基本概念1. 电感的定义电感是指当通过一个线圈的电流变化时,线圈周围会产生一个磁场,这个磁场会导致线圈内产生电动势,从而存储电能的元件。
2. 电感的单位电感的单位是亨利(H),符号是L。
1H等于1秒内通过1安培的电流,产生1伏的电动势。
3. 电感的符号在电路图中,电感通常用一个卷绕线圈的图形表示,符号如下:4. 电感的公式电感的大小与线圈的结构和材料有关,一般的电感公式为:L = N^2 * μ0 * A / l其中,L为电感的大小,N为线圈的匝数,μ0是真空中的磁导率,A是线圈的截面积,l 是线圈的长度。
二、电感的特性1. 自感和互感当电流在一个线圈中流过时,线圈内部就会产生一个磁场,这个磁场会导致线圈内部产生电动势,称之为自感。
而当两个线圈靠近时,一个线圈的电流变化也会引起另一个线圈内部产生电动势,这种现象称之为互感。
2. 电感的能量存储电感存储的能量可以用下面的公式表示:W = 1/2 * L * I^2其中,W为存储的能量,L为电感的大小,I为通过电感的电流。
3. 电感的频率特性电感在电路中还有一个重要的特性就是对于交流电的特性。
在交流电路中,电感会通过对交流电的阻抗来改变电路中电流的大小和相位。
三、电感在电路中的应用1. 隔直通交电感在电路中最常见的用途就是起到隔直通交的作用。
在直流电路中,电感可以阻止电流急剧变化,起到平滑电流的作用;在交流电路中,电感可以通过对交流电的阻抗影响来改变电路中电流的大小和相位。
2. 电感的滤波作用电感在电路中还可以用来进行滤波,通过对交流电的阻抗影响,可以滤除特定频率的交流信号,起到滤波的作用。
3. 电感的频率调节和谐振电感在电路中还可以用来进行频率调节和谐振。
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阻碍电流变化的作用,使电流变化缓慢。
2. 互感性:当两个或多个电感相互靠近时,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分,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阻碍程度。
2. 电感的材料:电感的导线通常采用铜线或铁氧体线圈。
铜线圈适用于高频电路,而铁氧体线圈适用于低频电路。
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。
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。
电感是什么?电感diàngǎn[INDUCTORS] 电路在如下电流发生变化时能产生电动势的性质。
也指利用此性质制成的元件什么是电感器、变压器?电感器(电感线圈)和变压器均是用绝缘导线(例如漆包线、纱包线等)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,相关产品如共膜滤波器等。
一、自感与互感(一)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(电动势用以表示有源元件理想电源的端电压),这就是自感。
(二)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。
电感的作用是什么?电感:在电路中电流发生变化时能产生电动势的性质称为电感,电感又分为自感和互感。
(一)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(电动势用以表示有源元件理想电源的端电压),这就是自感。
(二)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。
利用电感的特特性应制造电感器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,制造出变压器起到隔离或改变电压作用,制造电动机做设备的动力。
寄生电感寄生电感一半是在PCB过孔设计所要考虑的。
在高速数字电路的设计中,过孔的寄生电感带来的危害往往大于寄生电容的影响。
它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献,减弱整个电源系统的滤波效用。
我们可以用下面的公式来简单地计算一个过孔近似的寄生电感:L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中L指过孔的电感,h是过孔的长度,d是中心钻孔的直径。
从式中可以看出,过孔的直径对电感的影响较小,而对电感影响最大的是过孔的长度。
电感知识点电感是电子工程中一个非常重要的概念,它在许多电路中都起着关键的作用。
以下是对电感知识点的详细解释:一、电感的定义电感,也被称为自感,是描述一个线圈或导体在变化的磁场中产生感应电动势或感生电压的量。
电感的大小与线圈的匝数、材料以及围绕它的磁场变化率有关。
二、电感的单位电感的单位是亨利(Henry),以美国物理学家约瑟夫·亨利命名。
三、电感的基本性质1、当穿过一个线圈的磁通量发生变化时,线圈中会产生感应电动势。
这个感应电动势的方向与磁通变化的方向相反,其大小取决于线圈的匝数、磁通变化率和线圈的电感。
2、电感具有阻止电流变化的特性。
这意味着当电流通过电感时,会产生一个反向的电动势,以抵抗电流的变化。
3、电感的值由其匝数、面积和材料的磁导率决定。
4、电感的另一个重要性质是它能够存储磁场能量。
当电流通过电感时,磁场被建立起来,并存储能量。
当电流变化时,这些存储的能量会释放出来。
四、电感的应用1、滤波器:利用电感的阻抗随着频率的增加而增加的特性,电感可以用于滤除电路中的高频噪声或干扰。
2、振荡器:由于电感可以阻止电流的变化,它可以与电容一起用于产生振荡信号。
3、变压器:利用电感的电磁感应原理,可以将一个电压转换为另一个电压,或实现电流的缩放。
4、传感器:某些类型的传感器利用电感来检测物理量,如压力、位移或速度。
5、电机和发电机:在电机和发电机中,电感与绕组中的电流相互作用产生转矩,从而驱动电机或产生电能。
6、无线充电:在无线充电系统中,电感用于传输能量,通过磁场耦合将电能从充电座传输到接收器。
五、电感的计算和设计设计电路时,电感的选择至关重要,因为电感的大小直接影响到电路的性能。
需要根据所需的阻抗、工作频率和允许的电流来选择合适的电感值。
在某些情况下,可能需要定制电感,以满足特定的电气性能需求。
六、电感的测量可以使用电感表来测量电感的值。
这些仪表通常使用交流信号源和测量装置来测量电感的阻抗。
物理中考知识点总结电感一、电感的基本概念1. 电感的定义电感是指导体内感应出电动势的能力,是一种电学性质。
通俗地说,电感就是物体在电磁场中感应电流的能力。
2. 电感的单位国际单位制中,电感的单位是亨利(H),记作H。
一亨利等于一秒钟内、通过产生一伏特电动势的电流为一安培的导体匝数。
3. 电感的符号电感在电路图中的符号是一个S形的线圈,两端分别连接电路的两点。
二、电感的计算1. 电感的计算公式电感的计算公式为:L = N^2 * μ * A / l其中,L代表电感,单位为亨利(H);N代表线圈匝数;μ代表磁导率;A代表线圈面积;l代表线圈长度。
2. 电感的计算方法实际计算中,我们可以根据具体情况选择不同的计算方法。
例如,当已知匝数N、磁导率μ、线圈面积A和长度l时,可以直接代入公式进行计算。
当已知线圈内的磁场强度B和匝数N时,也可以利用公式L = NΦ/I进行计算。
另外,还可以通过改变线圈的形状、材质和匝数来调整电感的大小。
三、电感的特性1. 电感的大小与磁通量的关系电感的大小与磁通量的大小有直接关系。
当磁通量增加时,电感也会增加;反之,当磁通量减小时,电感也会减小。
2. 电感的大小与线圈参数的关系电感的大小与线圈的匝数、线圈面积和线圈长度有关,通常来说,线圈的匝数越多、面积越大、长度越长,电感的大小也会越大。
3. 电感的大小与交流电频率的关系在交流电路中,电感对电流的影响与频率有关。
通常情况下,随着频率的增加,电感对电流的影响会减弱。
四、电感的应用1. 电感在交流电路中的应用电感在交流电路中起到了滤波、隔直、稳压等作用。
例如,交流电源通过电感时,可以实现对直流成分的滤波,使输出电压更加稳定。
2. 电感在工业生产中的应用电感在工业生产中有着广泛的应用,例如,电感可用于电感加热炉、电感投屏等设备中,实现能量的转换和调节。
3. 电感在通信设备中的应用在通信设备中,电感也有着重要的应用,例如,电感可用于电路隔直、滤波等功能,保证通信信号的质量。
一:常用电感主要参数1.电感量L电感量L 也称作自感系数,是表示电感组件自感应能力的一种物理量.当通过一个线圈磁通(即通过某一面积的磁力线数)发生变化时,线圈中便会产生电势,这是电磁感应现象.所产生的电势称感应电势,电势大小正比于磁通变化的速度和线圈匝数.当线圈中通过变化的电流时,线圈产生的磁通也要变化,磁通掠过线圈,线圈两端便产生感应电势,这便是自感应现象,自感电势的方向总是阻止电流变化的,犹如线圈具有惯性,这种电磁惯性的大小就用电感量L来表示.L的大小与线圈匝数,尺寸和导磁材料均有关,采用硅钢片或铁氧体作线圈铁芯,可以较小的匝数得到较大的电感量.L 的基本单位为H(亨)实际用得较多的单位为mH(毫亨)和uH(微亨) 1H=103mH=106uH2.感抗XL感抗XL 在电感组件参数表上一般查不到,与质量因子Q 等参数密切相关,在分析电路中也经常需要用到的,前已述及,由于电感线圈的自感电势总是阻止线圈中电流变化,故线圈对交流电有阻力作有,阻力大小就用感抗XL 来表示.XL 与线圈电感量L 和交流频率F 成正比,计算公式为:XL(Ω)=2πf(HZ)L(H)不难看出,线圈通过低频电流的XL 小,通过直流电时XL 为零,仅线圈的直流电阻起阻力作用,因电阻一般很小,所以近似短路.通过高频电流时XL 大,若L 也大,则近似开路.线圈的此种特性正好与电容相反,所以利用电感组件和电容就可以组成各种高频,中频,和低频滤波器,以及调谐回路选频回路和阻流圈电路等等3.品质因子Q这是表示电感线圈质量的参数,亦称作Q 值和优值.线圈在一定频率的交流电压下工作时,其感抗XL 和等效损耗电阻之比即为Q 值,表示如:Q=2πL/R.由此可见,线圈的感抗越大,损耗电阻越小,其Q 值就越高.值得注意的是,损耗电阻在频率F 较低时可视作基本上以线圈直流电阻为主,当F较高时,因线圈骨架及浸渍物的介质损耗,铁芯及屏蔽罩损耗.导线高频趋肤效应损耗等影响较明显,R 就应包括各种损耗在内的等效损耗电阻,不能反计直流电阻。
电感的基本知识目录一、电感的基本概念 (2)1.1 电感的定义 (3)1.2 电感的性质 (3)二、电感的分类 (4)2.1 线圈电感 (5)2.2 振荡电感 (6)2.3 负载电感 (7)三、电感器的基本参数 (8)四、电感的应用 (9)4.1 电源滤波 (9)4.2 信号处理 (11)4.3 滤波器设计 (12)4.4 多谐振荡器 (13)五、电感的测量方法 (14)5.1 直流电阻测量 (15)5.2 动态电阻测量 (16)5.3 磁饱和测量 (17)六、电感器的选用与代换 (18)6.1 选用原则 (19)6.2 代换指南 (21)七、电感的发展趋势与新技术 (21)7.1 新材料的研究与应用 (23)7.2 制程技术的进步 (24)7.3 智能化发展 (25)八、电感的注意事项 (26)8.1 使用环境要求 (27)8.2 安全操作规范 (28)8.3 常见故障及解决方法 (29)一、电感的基本概念作为一种关键的电子元件,在电子设备中发挥着至关重要的作用。
它是一种利用电磁感应原理工作的被动元件,具有储存能量并在电路中传递能量的功能。
电感的基本结构由导线绕制而成的线圈构成,这些线圈在电流通过时会产生磁场。
这个磁场不仅能够储存能量,还能对电流产生阻尼作用,从而调节电路中的电流和电压。
电感的主要特性之一是它能使电能转化为磁能,并在适当的时候再转化回电能。
这种储能与释放能量的过程使得电感在众多电子设备中的应用变得极为广泛,如电源滤波、信号处理、振荡电路等多个方面。
电感的阻抗与频率成正比,这意味着电感对不同频率的信号有着不同的响应特性,因此在调谐电路、耦合电路等方面也发挥着重要作用。
在电路分析中,电感通常被视为一种储能元件,其阻抗与频率的关系对于理解和分析高频电路尤为重要。
由于电感在电路中产生的磁场会与其他元件相互作用,因此在电磁兼容性设计中也需充分考虑电感的影响。
电感作为电子元件家族中的一员,以其独特的物理特性和广泛的应用场景,在现代电子系统中占据了不可或缺的地位。
电感基础知识 图文介绍一、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。
电感量的标称:直标式、色环标式、无标式电感方向性:无方向检查电感好坏方法:用电感测量仪测量其电感量;用万用表测量其通断,理想的电感电阻很小,近乎为零。
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。
1.0000何谓电感、单位、符号?在一导线中,流通电流,其周围产生磁场,利用其磁场,将能量储存于内部,该元器即为“电感”。
主动组件IC. 闸流体、电晶体.......等电阻(奥姆) Ω组件被动组件电容(法拉) F电感(亨利) H机电组件继电器、开辟......等以下为一般常用的单位换算K M G T (大写) m u n p (小写) (Killo) (Maga) (Giga) (mini) (micro) (naro)103 10610 9 101210-310-610-9 10-121M=10 3K 1 u =10 -3 m1G=106 K 1m=106 n1K=10-9 T 1 n=10-3 u被动组件以m、u、n、p较常使用电阻: m 电容: u、n、p 电感: u、n、m一般电感在3个数字表示其值后,其单位为uH常见到英文字母R及N夹杂于3个数字中,其代表意思为R(小数点) “‧”N 单位为“n”R68 .68 0.68(uH)1R5 1.5(uH)12N 12nH 68N 68nH1μH=1000nH 1nH=10-3uH=0.001 uH68N=68uH=0.068uH电感、电容、电阻值表示,常以英文字母衔接于3个数字后,表示误差范围。
D=±2% J=±5%K=±10% M=±20%121J=±20uH5%2.材质(CORE)介绍硬磁(磁铁: 已有极性N、S排列)磁性镍钢材金属合金硅钢●料纯铁(IRON) ●铝铁软磁非晶质材锰锌(Mn-Zn) ●镍钢(Ni-Zn) ●铁氧磁体(Ferrite) 镁锌铜锌硅钢、IRON锰锌及镍锌为较普遍使用之磁性材料,以下各别说明:硅钢: 一般制成EE或EI片,其堆栈成型,大大减少涡流损失,且高磁通藕合效果情况下,目前均使用于交流(AC)变压器上。
(AC 110V~220V 降为±24V、±12V或±9V AC)IRON: 为压粉铁蕊,顾名思义为铁粉,经模铸高压力成型后(约10几吨重力),再以低温(<2000C)烧结定型,(以环形居多Toroil)由于本身导电,故最终仍需涂装(Coating)绝缘,目前台湾有多家厂商生产(居磁、大冶),但其电气特性、外观、尺寸及涂装颜色,均仿造全球知名大厂Micrometal。
其材质以数字代码且每种材质涂装颜色亦不同,故可轻易从外观判别。
较常使用的材质为52材、26材及18材。
52材: 本体先涂装绿色后,再单边涂装蓝色26材: 本体先涂装黄色后,再单边涂装白色18材: 本体先涂装绿色后,再单边涂装红色由于IRON俱有高磁通饱合能力,可承受10A以上大电流,故广泛应用于PC、IPC、的PWM(冲宽度调度)电路上,随着PetumeⅢ不断演进速度增加,电压变小,电流增大的情况下30~40A的解决方案,多采分流Two phase or Three phase 方式承受电流能力为: 18材>52材>26材价格为: 18材>52材>26材目前市场压粉铁蕊除IRON外,另有MPP、Ku-ui二种,其承受电流能力及温度特性均较IRON佳。
但由于价格昂贵,除非在不得己情况下使用,否则一般均以IRON设计。
价格: MPP>Ku-ui>IRON外观颜: MPP: 白色、蓝色、灰色Ku-ui: 黑色针对环形CORE,有以下公式可利用: (IRON)L=N2.AL L= 电感值(H)H-DC=0.4πNI / l N= 绕线匝数(圈)AL= 感应系数H-DC=直流磁化力I= 通过电流(A)r= 磁路长度(cm)r及AL值大小,可参照Micrometal对照表。
例如: 以T50-52材,绕线5圈半,其L值为T50-52(表示OD为0.5英吋),经查表其AL值约为33nH L=33.(5.5)2=998.25nH≒1uH当通过10A电流时,其L值变化可由l=3.74(查表)H-DC=0.4πNI / r = 0.4×3.14×5.5×10 / 3.74 = 18.47 (查表后)即可了解L值下降程序(ui%)Mn-Zi,Ni-Zi: 锰锌及镍锌CORE为目前电感器广泛使用之铁氧体。
其制程为粉末(赤红)经造粒,筛选后,模铸成型,送至氮气炉经9000C高温烧结定型,(锰锌烧结温度更高,且氮气炉不同),其最终颜色为黑色。
一般形状以环形、工字形(DR型)、磁珠型及圆柱型居多。
锰锌﹕由于会导电,故仍需以Epoxy(环氧树脂)涂装,防止因绕线刮镍锌: 本身不会导电,所以不需要涂装,外观即可判别(黑色)。
目前锰锌涂装颜色,并无一定标准,依照各厂商自行自订,较常见为绿色。
另有一种最新涂装方式—分子滚动涂装,其颜色为透明且厚度薄(涂装),一般使用于小型环状锰锌CORE上。
ui为导磁率,即导引磁力线束之能力或效率,不同材质的CORW其ui皆不同。
(Permbility)相对导磁系数: 即ui与uo(以真空uo≒1)比较值定义。
IRON与Mn-Zn之比较.◆IRON Mn-Zn本身CORE会导电,需Epoxy涂装,而Ni-Zn则不需要。
◆锰锌的导磁率最高(ui=1000~20000),其次为镍锌(ui=20~1800),最低为IRON.( ui=200以下)CORE本身有一特性,即材质导磁率(ui)愈高,则工作频率范围(即频宽)愈小。
◆锰锌工作频率在400KHZ(赫芝)以内,故一般以电源(频率较低)噪声处理或变压来使用,而镍锌则由于ui较低,故可以使用于更高的频率范围,可达MHZ以上◆在工作电流大小而言(即耐流特性),以IRON更高,锰锌次之,而镍锌较低。
◆价格方面(同一尺寸、形状下)锰锌>IRON>镍锌最大工作电流不超过CORE 额定,SIZE 较小,价格便宜则相当重要。
(3). 电气特性一般针对电感而言,其重要的特性有电感值,损失及直流重迭,若高频应用时,需在考虑高贫电容大小(即所谓的杂散电容)、电感值: 当一导线通以电流时,则周围必产生磁力线(电生磁原理),其磁场方向可由安培右手定则决定,其磁力线将感应一微量的值(nH),常以螺状线圈(即Air Coil)为代表。
当导线绕于铁蕊(CORE)上时,由于CORE 俱有导磁能力,故将大大提高电感值(Nh~~uH)。
并依其导磁率(ui)的不同,而有不同的电感值。
◆ 磁力线特性:为开放性磁场,看不见,摸不到。
磁力线由一点出去,必从另一点回来。
磁力线彼此不会相交。
在L=N 2.AL 的公式下,可知电感值与圈数成正比关系L αN “α”正比关系。
导线 I(电流) 图一 图二 导线(电流) 磁力线方向为逆时针 磁力线方向为由上而下另电感值与AL(感应系数)亦成正比关系L AL而感应系数与导磁率为相对关系,即导磁能力愈高,则感应系数也愈高。
所以L AL L ui (正比)● 在同一CORE 上时,绕线圈数增加时,其电感值也会增加。
● 在固定圈数情况下,使用ui 较高的CORE ,亦会提高电感值。
以下为ui VS f 及L VS f 曲线图:另有一种CORE 为Ceramic(陶瓷),其ui 接进为O ,有就是不导磁,其电感值即为空蕊线圈(nH)。
主要功能为提供一绕线基座(Base),一般在SMD 产品上,会考虑此方式。
损失: 电感损失大致可分铁损及铜损,其等效电路如下:● 铜损: 即绕制的铜线损失,以奥姆(Ω)为单位,其大小与长度成正比,与导线截面积成反比。
等效 铜损 铁损一般电感所标示之直流电阻D.C.R 或R.D.C ,即指铜损而言,以Ω max 标示(最大奥姆值),D.C.R 愈低愈好,要降低铜损,可使用电阻系数低(铜线),长度减少及增加导线线径(截面积增加)方式。
积肤效应: 所谓积肤效应即指电流在通过导线截面时,为均匀流通(如图一),当电流带有高频虑时,将只流通于表面(如图二),造成铜损增加,温度提高,解决方式为在导体表面更换或镀上一层导电性佳的银(如图三)。
铁损: 为铁蕊材料的磁滞损失,流损失及残留损失。
(B-H 曲线为其代表)不同的铁蕊材质,其B-H 曲线亦不同,循环面积愈小愈好。
(如图一) 铁蕊的损失和频率有相当大的关系,当导磁率随着频率增加而下将时,损失将随着增加(如图二)。
故一般电感皆需使用于工作频宽范围内。
图一 图二 图三渡银 铜线 回路面积即 磁带损失H B 回路面积 越小越好 适用于此频率范围“Q”为品质因子(Quality Factor),是损失系数tanδ的倒数,tanδ为电感串联等效电路r / uL。
Q=WL / r = 1 / tanδ品质因子愈高愈好,Q 高表示损失(铜损+ 铁损)少,在高频应用时,需特别强调Q值大小,一般min表示。
直流重迭特性: 在使用铁心的电感上流通直流电时,其内部将有稳定的磁场发生。
若电流增大时,将产生B-H特性,即导磁率会降低,这种特性称为直流重迭特性。
额定电流(Rate Current)为电感标示允许通过之最大电流,以A Max标之,其大小可由以下二种方法决定。
●在电感通过一电流,其L值下降幅度(△L)为静态电感值L(oA)的10%时△L / L(oA),当时加入的电流值即可标示。
●在电感通过一电流,其温度上升△T为400C时(以室温250C为标准),即可650C且呈稳定状,当时加入的电流值亦可标定。
以此二种方式所决定的额定电流,其值相当接进,皆为铁心能正常工作,而不致于有饱和情况。
铁心工作在饱和时(即电流超过额定电流甚多时),将造成本体温度开高,电感值大幅下降,严重时可造成线径断路(OPEN),电路板失去电感作用而烧焦。
以同一个CORE所绕制出的电感,其电感值与额定电流大小成反比关系,即感值愈小时,所能流通的额定电流则愈高。
(如图一所示)(H)LI(A)随着绕线圈数增加,电感值提高,而额定电流则对应减少,一般Series规格,可从最低及最高的感值及额定电流,即可了解该铁心材质是否耐流材。
在B-H曲线中,当电流工增加时,即磁场强度H增强,则磁通密度B亦会提高。
此原理说明在同一材质时,磁通密度不饱和情况下,当电感值小时(即以一条磁力穿过一截面积),则有相当大的空间,允许更高的H即电流,仍不至于有饱和,当感值增加时,则截面积所通过的磁力线增多时,则有限空间减少下,所允许通过的磁场强度即变小。
一个CORE的耐流程度,可由材质B-H曲线及绕线的截面积大小(即中径)决定,故要提高额定电流,则可选用耐流性好材质或加大绕线的中径面积即可。
(4). INDUCTOR / CHOKE / COMMON CHOKE / BEAD / TRANSFORMER 之区别INDUCTOR: 电感器的学名,其俗名为Coil(线圈),依其电路上的功用,而有不同的名称,一般应用于储能(V = 1 / 2LI2)、扼流、谐振、滤波电路上。