電感

電感是用來表征閉環(huán)特性的物理量。當電流通過線圈時，線圈中會感應出磁場，感應出的磁場會產生感應電流來抵抗通過線圈的電流。電流和線圈之間的這種相互作用叫做電感，簡稱電感。?

電感的單位是“亨利（H），由美國科學家約瑟夫·亨利命名。它是描述由于線圈電流的變化而在這個線圈或另一個線圈中產生的感應電動勢效應的電路參數(shù)。電感是自感和互感的總稱。專門提供電感的器件叫做電感器。

導體的一種特性，用導體中感應出的電動勢或電壓與產生該電壓的電流變化率之比來衡量。穩(wěn)定的電流產生穩(wěn)定的磁場和不斷變化的電流(交流)或者波動的DC產生變化的磁場，磁場反過來在這個磁場中的導體中感應出電動勢。感應電動勢的大小與電流的變化率成正比。比例因子稱為電感，用符號L表示，用亨利表示(H)

電感是一個閉合回路的性質，即當通過閉合回路的電流發(fā)生變化時，會出現(xiàn)電動勢來抵抗電流的變化。這種電感稱為自感（self-inductance）是閉環(huán)本身的一個屬性。假設一個閉合回路中的電流發(fā)生變化，另一個閉合回路由于感應產生電動勢這種電感稱為互感（Mutual inductance   inductance）

當電流通過線圈時，線圈周圍會產生磁場。當線圈中的電流發(fā)生變化時，其周圍的磁場也相應發(fā)生變化，而這種變化的磁場可以使線圈本身產生感應電動勢（也稱為感應電動勢），這就是自感。

最初的電感器是1831年英國的M.法拉第公司用于發(fā)現(xiàn)電磁感應的鐵芯線圈。1832年美國的j.亨利發(fā)表了一篇關于自我感應的論文。人們把電感的單位簡稱為亨利。在19世紀中期，電感器被發(fā)明了、電話和其他設備已經(jīng)在實踐中得到應用。1887年在德國.R.美國北卡羅來納州赫茲，1890年.特斯拉在實驗中使用的電感非常有名，分別叫做赫茲線圈和特斯拉線圈。

電感一般由骨架組成、繞組、屏蔽罩、封裝材料、磁芯或鐵芯等。

1、骨架 骨架一般指纏繞線圈的支架。一些較大的固定電感或可調電感（如振蕩線圈、阻流圈等）大部分會是漆包線（或紗包線）圍繞骨架，然后是磁芯或銅芯、鐵芯放在骨架的內腔中，以提高其電感。骨骼通常由塑料制成、膠木、由陶瓷制成，可以根據(jù)實際需要做成不同的形狀。小型電感器（例如色碼電感器）一般不使用骨架，而是將漆包線直接纏繞在磁芯上。空心電感器（也叫脫胎線圈或空芯線圈，多用于高頻電路）不用磁心、骨架和屏蔽罩等，但先繞模具，再脫模具，線圈間拉一定距離。

2、繞組 繞組是指一組具有規(guī)定功能的線圈，是電感器的基本組成部分。纏繞可分為單層和多層。單層繞組是密繞的（纏繞時，電線一圈又一圈）和間繞（纏繞時，每匝中的導線相隔一定距離）兩種形式；多層繞組有分層扁平繞組、亂繞、蜂窩纏繞等等。

3、鐵芯和棒 鐵芯和棒一般由鎳鋅鐵氧體制成（NX系列）或錳鋅鐵氧體（MX系列）等材料，它有“工”字形、柱形、帽形、E”形、罐形等多種形狀。

4、Core  芯材主要包括硅鋼片、坡莫合金等，其形狀大多是“E”型。

5、為了防止某些電感產生的磁場影響其他電路和元件的正常工作，在屏蔽罩 上增加了金屬屏蔽罩（例如晶體管收音機的振蕩線圈）帶屏蔽的電感會增加線圈的損耗，降低Q值。

6、封裝材料 具有一些電感器（如色碼電感器、色環(huán)電感器等）纏繞后，線圈和磁芯用包裝材料密封。封裝材料是塑料或環(huán)氧樹脂。

電感是交流電通過導體時，導體周圍產生的交變磁通量與導體的磁通量和產生這種磁通量的電流之比。當DC電流通過電感時，在其周圍只出現(xiàn)一條固定的磁力線，不隨時間變化；

然而，當交流電通過線圈時，線圈周圍的磁力線會隨時間而變化。根據(jù)法拉第 電磁感應定律—根據(jù)磁場產生的分析，變化的磁力線會在線圈兩端產生感應電勢，相當于一個“新電源”當形成閉合回路時，這個感應電勢就會產生感應電流。根據(jù)倫茨 s定律，已知感應電流產生的磁力線總量要盡量防止磁力線的變化。磁力線的變化來源于外部交流電源的變化，所以從客觀效果來看，電感線圈具有阻止交流電路中電流變化的特性。感應線圈在力學上有類似慣性的特性，在電學上命名“自感應”通常在閘刀開關接通或斷開的瞬間，會產生火花，這是由于自感現(xiàn)象產生的感應電勢較高造成的。

簡而言之，當電感線圈接入交流電源時，線圈內部的磁力線會隨著交流電的變化而時刻變化，從而產生線圈的電磁感應。這種因線圈本身電流變化而產生的電動勢稱為“自感電動勢”可以看出，電感只是線圈的匝數(shù)、其大小和形狀與介質有關的參數(shù)，是電感線圈慣性的量度，與施加的電流無關。

代換原則：1、電感線圈必須用原值替換（匝數(shù)相等，大小相同）2、貼片電感只需要大小相同，也可以用0歐姆的電阻或導線代替。

自感器

當電流通過線圈時，線圈周圍會產生磁場。當線圈中的電流發(fā)生變化時，其周圍的磁場也相應發(fā)生變化，而這種變化的磁場可以使線圈本身產生感應電動勢（感生電動勢）電動勢用來表示有源元件的理想電源的端電壓），這就是自感。

由導線繞制而成的具有一定匝數(shù)和一定自感或互感的電子元件，通常稱為電感線圈。為了增加電感改善品質因數(shù)和減小體積，經(jīng)常添加鐵芯或由鐵磁材料制成的鐵芯。電感器的基本參數(shù)是電感、品質因數(shù)、固有電容量、穩(wěn)定性、電流和使用頻率等。由單個線圈組成的電感稱為自感器，其自感也稱為自感系數(shù)。

互感器

當兩個電感線圈相互靠近時，其中一個電感線圈的磁場變化會影響到另一個電感線圈，這就是互感。互感的大小取決于電感線圈的自感與兩個電感線圈的耦合程度，利用這種原理制作的元件稱為變壓器。

電感的特性正好與電容相反，具有阻止交流電通過，允許直流電順利通過的特性。DC信號通過線圈的電阻就是導線本身的電阻，電壓降很小；當交流信號通過線圈時，線圈兩端會產生自感電動勢，而自感電動勢的方向與外加電壓的方向相反，阻礙了交流電的通過，所以電感的特性就是通過DC、對交流電的電阻，頻率越高，線圈阻抗越大。電感通常與電路中的電容一起構成LC濾波器、LC振蕩器等。此外，人們還利用電感的特性制作扼流圈、變壓器、繼電器等。

通直流：指DC處于關閉狀態(tài)的電感如果不考慮電感線圈的電阻，那么DC可以“暢通無阻”地通過電感對于DC來說，線圈本身的電阻很小，所以在電路分析中常常被忽略。

阻交流：當交流電通過電感線圈時，電感對交流電有阻隔作用，阻隔交流電的是電感線圈的電感。

電感在電路中主要起濾波作用、振蕩、延遲、陷波等功能，以及篩選信號、過濾噪聲、穩(wěn)定電流和抑制電磁干擾。電感在電路中最常見的作用是和電容一起構成LC濾波電路。電容具有“阻直流，通交流”和電感具有的特性“通直流，阻交流”的功能。如果干擾信號多的直流電通過LC濾波電路，交流干擾信號會被電感轉化為熱能而消耗掉;當純DC電流通過電感時，其中的交流干擾信號也被轉化為磁感應和熱能，較高的頻率最容易被電感阻抗，可以抑制較高頻率的干擾信號。

電感具有阻止交流電通過，允許直流電順利通過的特性頻率越高，線圈阻抗越大。所以電感的主要作用是隔離交流信號、濾波或與電容器、電阻器等形成諧振電路。