电感及变压器

够产生自感、互感作用的器件均称为电感器件。

电感器件是无线电设备中重要元件之一，它与电阻、电容、晶体二极管、晶体三极管等电子器件进行适当的配合，可构成各种功能的电子线路。

由于电感器一般由线圈构成，所以又称为电感线圈。

为了增加Q值、缩小体积，线圈中常用软磁性材料做成磁芯。

电感器有固定电感器、可变电感器、微调电感受器、色码电感器、平面电感器、集成电感器等。

在无线电整机中电感器主要是指各种线圈，对于与电感线圈相关的变压器、延迟线、滤波器等，在本节中将作必要说明。

1.电感线圈电感线圈是用绝缘导线（漆包线、纱包线、***导线等）一圈紧靠一图地绕制而成.在交流电路中，线圈有阻碍交流电流通过的作用，而对稳定的直流电压却不起作用（线罪状本身直流电阻例外）。

所以线圈可以在交流电路中作阻流、变压、交连、负载等。

当线圈和电容配合是时可作调谐、滤波、选频、分频、退耦等。

电感线圈在电路中常用英文字母“L”表示，电感量的单位是“亨利”，简称亨，常用英文字母“H”表示；比亨小的单位为毫亨，用英文字母mH表示；更小单位为微亨，用英文字母H表示。

它们之间的关系为：1H=103mH=106uH.（1）自感与互感。

当交流电流通过电感线圈时，将在线圈的周围产生交变磁场，这个磁场能穿过线圈，并且在线圈中产生感应电动势。

自感电动势的大小与磁通量的线圈的特性有磁，这种特性用自感系数来表示。

电感受。

电感受量是表示电感数值大小的量，一般称之为电感。

电感线圈的自感工作原理：线圈（电感）中的自感电动势的方向将要阻碍原磁场的变化，这是因为原有的磁场是线圈中的电流产生的，自感受电动热阻碍通过线圈的电流发生变化，这种阻碍作用就是电感的感抗，其单位欧姆（）。

感抗的大小与线圈的电流感量的大小和通过电感线圈的交流频率有关，电感量越大，他所形成的感抗也就越大。

同一电感量下，交流电流的频率越高，感抗也就越大。

它们的关系可下列公式说明：XL=2fL式中XL——感抗；f——电流的频率；L ——电感量。

电感和变压器的相关公式安培环路定律： 磁压： 磁动势： 电磁感应定律：带磁芯的电感公式：磁压：磁阻： 电阻：开气隙磁芯：磁通变化量：nlH i ⋅=in l H ⋅=⋅c m l H U ⋅=in F⋅=ttn tn e ΔΔ=Δ⋅Δ=ΔΔ⋅=ψφφ)(dt di L dt di l A n dt dH nA dt dB nA dtd ne u c ⋅=⋅====−=μμφ2cl A n L ⋅⋅=μ2φφμμφμ⋅=⋅=⋅=⋅==mc c ccc c c m R A l l A l BHl U c c mc A l R ⋅=μSlR ⋅=ρδδδμμA l A l nR R nR n L c c m mc m ⋅+⋅=+==02222111φφφ−=t 221111i N i N i N t ⋅−⋅=⋅1i =输入电流反射电流变压器工作原理：导线集肤深度:矩形波电流产生的集肤效应：矩形波电流的集肤深度为基波正弦波的集肤深度的70%。

当负载电流比较大时（一般大于20A），应采用铜箔，而不是用利兹线（多股细小且绝缘）或多股实心线并绕，开关频率低于50kHz 时，应尽量避免使用利兹线。

铁氧体磁芯损耗：磁芯的工作状态分为三类：Ⅰ类：有直流偏磁的单向磁化（主要关注磁芯的饱和问题） Ⅱ类：无直流偏磁的单向磁化（主要关注磁芯的复位问题） Ⅲ类：双向磁化（主要关注磁芯的高频损耗问题）γμπ⋅⋅⋅⋅⋅=Δf k 22μ导线材料的磁导率γ材料的电导率(γ=1/ρ） ｋ材料电导率的温度系数β=2.2～2.4 α=1.2～1.7Ｂ为磁感应强度 η为材料系数 ｆ为交变频率。

电感线圈及变压器的基本知识常见的高频阻流圈、振荡线圈、天线线圈、天线阻抗变换器、电源变压器、输出变压器等，都属于电感器件。

电感线圈与电阻器、电容器及三极管等元件恰当组合后，能构成滤波器、放大器、振荡器等电子电路。

一、电感线圈及其电路图形符号电感线圈就是用漆包线或纱包线一圈靠一圈地绕在绝缘管架、磁芯或铁芯上的一种元件。

电感线圈也可简称为线圈，通常在电路图中用字母“L”表示，常用的图形符号如图1所示。

图1 各种电感线圈的电路图形符号二、线圈的自感和互感任何线圈有电流通过时其周围会产生磁场；若通过线圈的电流变化时，线圈周围磁场也会变化，这变化的磁场又产生感应电动势。

感应电动势是由于线圈中的电流变化引起的，即自感应作用，叫做自感。

自感应电动势的方向符合楞次定律。

当线圈中电流变化时，自感应电动势总是阻碍电流的变化。

两只线圈相互靠近，一只初级线圈，另一只次级线圈，初级线圈通变化的电流，次级线圈产生感应电动势。

初、次级线圈虽无直接相连，但有磁力线耦合作用，使初级线圈的电能转移到次级线圈，这种作用称为互感，由互感作用产生的感应电动势称为互感电动势。

根据初级线圈磁力线通过次级线圈产生作用的多少，即互感量的大小，有紧耦合和松耦合。

若把初、次级线圈彼此垂直放置，则没有磁感应作用，即没有耦合。

三、电感线圈的种类和型号命名方法由于工作频率、绕组匝数、骨架材料等因素不同，线圈种类繁多，主要有振荡线圈、阻流线圈、电视偏转线圈和校正线圈、固定电感线圈等。

按磁体性质又分为：空芯线圈和磁芯线圈；按线圈形式又分为：固定线圈和可变线圈。

电感线圈的型号命名一般由四部分组成：第一部分：用字母表示主称，其中L代表线圈，ZL代表阻流圈；第二部分：用字母表示特征，其中G代表高频；第三部分：用字母表示型号，其中X代表小型；第四部分：用字母表示区别代号。

下来介绍几种线圈：1．单层线圈单层线圈的电感量一般在几个微亨到几十个微亨之间，适用在高频电路中，为了提高Q值，线圈骨架选用介质损耗小的陶瓷、聚苯乙烯、聚四氟乙烯等。

电感耦合和变压器部分电感耦合是指通过电感的作用，将两个或多个电路的电磁场相互连接的一种方式。

它常用于电路的耦合、滤波、谐振等。

1.耦合电感：耦合电感是指将两个电路通过电感连接在一起的一种元件。

它可以让信号从一个电路传递到另一个电路，同时也可以限制高频噪声的传播。

耦合电感通常由线圈组成，其匝数和绕制方式会影响其特性。

2.电感滤波：电感滤波是一种利用电感元件对电路进行滤波的方法。

它可以通过电感的自感效应，对电路中的高频噪声进行抑制，从而提高电路的信噪比。

电感滤波器通常由电感和负载组成，其电感值和负载值的选择会影响滤波效果。

3.电感谐振：电感谐振是指在电感元件和电容元件组成的电路中，当电感元件和电容元件的共振频率相等时，电路的阻抗达到最小值，电流达到最大值的现象。

电感谐振常用于电路的选频、放大等。

变压器是一种利用电磁感应原理，实现电压和电流的变换的装置。

它由两个或多个绕组组成，绕组之间通过铁芯连接。

1.变压器的基本原理：变压器的工作原理是利用电磁感应现象。

当交流电流通过 primary winding（一次绕组）时，会在铁芯中产生变化的磁通量，进而在 secondary winding（二次绕组）中感应出电动势，从而实现电压的变换。

2.变压器的种类：变压器可以按照其工作原理、结构、用途等方面进行分类。

例如，按照工作原理可以分为交流变压器和直流变压器；按照结构可以分为壳式变压器和芯式变压器；按照用途可以分为电力变压器和电子变压器等。

3.变压器的主要参数：变压器的主要参数包括变压比、匝数比、效率、短路阻抗等。

变压比是指变压器的输入电压和输出电压之间的比值；匝数比是指变压器的输入绕组和输出绕组之间的匝数比值；效率是指变压器输出功率与输入功率之间的比值；短路阻抗是指变压器在短路条件下的阻抗值。

4.变压器的应用：变压器在电力系统中具有重要的作用，它可以将高压电能转换为低压电能，以满足不同用电场合的需求。

此外，变压器还可以用于电子设备中，例如电源适配器、音频放大器等。

电感是什么,和变压器有什么区别
电感和变压器是两种不同的电子元件，它们的作用和应用有所不同。

电感是一种电性元件，主要作用是产生感应电动势和储存能量。

具体来说，电感器一般由线圈构成，当有电流流过线圈时，根据楞次定律，线圈会产生一个反向的电动势来抵抗电流的变化。

因此，电感的作用是阻止电流的变化，通常用于平滑电路、滤波、储能等场合。

变压器则是一种由两个或多个线圈构成的元件，通过互相感应和变化电流大小来调整电压大小。

变压器通常由铁芯和线圈组成，通过改变线圈的匝数或铁芯的位置来调整输出电压的高低。

变压器在电力系统、通信、电子等领域中广泛应用，用于实现电压变换、电流变换、阻抗变换等功能。

总的来说，电感和变压器都是电子设备中重要的元件，但它们的作用和应用有所不同。

电感主要用于平滑电路、滤波、储能等场合，而变压器则用于实现电压、电流、阻抗的变换和传输等功能。

电路分析基础耦合电感和理想变压器耦合电感（mutual inductance）是指两个或多个电感器件之间由于相互作用而产生的互感现象，其中一个电感器件的磁通变化会在另一个电感器件中感应出电动势。

理想变压器（ideal transformer）是一种特殊的耦合电感，其工作原理是利用磁感应定律，将输入电压和输出电压之间按一定的变比比例转换。

在电路分析中，耦合电感和理想变压器经常被用来探讨和解决一些特定的问题。

下面将分别介绍其基本原理和应用。

1.耦合电感：耦合电感的基本原理是根据电磁感应定律，当一个电感器件中通过的电流变化时，会在另一个电感器件中感应出电动势。

考虑两个简单的线圈，分别为主线圈和副线圈。

当主线圈中的电流变化时，根据电磁感应定律，在副线圈中也会感应出一个与主线圈中电流变化相关的电动势。

这种相互作用可以由一个耦合系数k表示，取值范围为0-1，表示两个线圈之间磁通的共享程度。

耦合电感可以用于共振电路、振荡电路等。

在共振电路中，当主线圈与副线圈之间有耦合时，可以通过调整耦合系数k来改变电路的共振频率，实现频率调谐的效果。

在振荡电路中，耦合电感可以提供正反馈，增强电路的振荡效果。

2.理想变压器：理想变压器是电路分析中常用的电气元件之一，其特点是无能量损耗、无电阻、无磁滞，能够以一定的变比将输入电压转换为输出电压。

理想变压器的基本结构由两个线圈绕制在共同的磁芯上组成。

理想变压器的工作原理是利用电磁感应定律和电压平衡原理。

当输入线圈（初级线圈）中通过的电流变化时，根据电磁感应定律，在输出线圈（次级线圈）中也会感应出一个与输入电流变化相关的电动势。

由于磁通守恒，输入线圈的磁通变化与输出线圈的磁通变化成一定的比例，从而实现输入电压和输出电压之间的变比转换。

理想变压器可以用于电压调整、功率传递等电路。

在电压调整电路中，通过改变输入线圈和输出线圈的匝数比例，可以实现对输入电压和输出电压之间的调整。

在功率传递电路中，根据变压器的功率平衡原理，输入功率和输出功率之间的关系可以用变压器变比关系表示。