电工笔记丨电感的工作原理
电工笔记丨电感的工作原理
电感是电工电子学中的一个基本概念，它在电路中扮演着重要的角色。本文将从电感的基本定义出发，详细讲解其工作原理、作用以及在不同应用场景中的表现。
电感和电感器
电感
电感（Inductance）是闭合回路的一种属性，即当通过闭合回路的电流改变时，会出现电动势来抵抗电流的改变。是‘电磁感应’现象的简称。
电感器：
电感器（Inductor）是一种电路元器件，会因为通过的电流的改变而产生电动势，从而抵抗电流的改变。电感器一词，通常只用来称呼以自感或其效应为主要工作情况的器件。非以自感为主的，习惯上大多称呼它的其他名称，平常不以电感器称呼，例如：变压器、马达里的电磁线圈绕组等。
电感的工作原理
电感线圈加上交流电时，自身电流变化，引起自身磁通量发生变化而引起感应电动势，这种现象叫自感，自感电流的方向总是阻碍引起自感的电流变化，当交流电流增强时，自感电流跟交流电方向相反，当交流电流减弱时，自感电流跟交流电方向相同，这样对交流就具有阻截作用。
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。）
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，这个影响就是互感。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。
电感系数
电感电压和电流变化率成正比。电压和电流的关系。
比例常熟L是电感系数，和电感器的物理参数有关，比如说线圈的形状、匝数、铁心结构。
电感系数的单位是亨利，简写H。1H就是电流以1A/s 变化时，感应电压为1V所对应的电感系数。
电感的作用
阻交通直
对于直流电，电感是相当于短路的；而对于交流电，电感是对其有阻碍作用的，交流电的频率越高，电感对它的阻碍作用越大。
变压器
最常用的电感就是电压器。如图1所示为变压器的电路符号。假如左侧线圈匝数为100，右侧匝数为50，如果左侧接220V交流电，那么右侧感应出来的电压为110V，即“匝数比=电压比”而电流却会截然相反；如果左侧流进1A电流，那么右侧会流出2A的电流，即“匝数比=电流的反比”，因为电感只会对电压、电流进行变化，而不能对功率进行变化，如果电压和电流都为正比显然是不合情理的。
RL低通滤波器
所谓低通滤波器是：低频信号可以通过，而高频信号不能通过，电路原理图如图2。输入信号如果是直流电，那么电感相当于一根导线；现在是短路，信号会经过电感，直接输出，而不经过电阻。如果我们逐渐升高电流的频率，由于电感对交流电有阻碍作用，通过电感的信号会慢慢变小，直到达到某一个频率，当高于这个频率之后的电流再也无法通过，这时候就形成了低通滤波器，这个频率就叫做截止频率，公式为 f=R/(2πL)。
RL高通滤波器
高通滤波器的道理和低通的类似，只不过电阻和电感的位置变了，如图3。如果是直流电，会经过电感流回去，这时候如果改变频率，当频率逐渐升高，由于电感对交流电的阻碍作用，当频率达到截止频率时，高频信号不经过电感，而直接把我们需要的高频信号输出。截止频率的计算也是 f=R/(2πL)。