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电感原理与自感器互感器

来源: | 作者:Willer | 发布时间: 2021-12-09 | 257 次浏览 | 分享到:

当感应电流通过导体时,导体的磁通量与导体内部周围产生交流磁通量的电流之比。然而,当交流电流通过线圈时,感应器周围会出现随时间变化的磁力线。根据法拉第电磁感应定律——磁电定律,改变磁力线会在线圈两端产生感应电势,相当于“新电源”。这种自感现象是由高感应电势引起的。由单个线圈组成的电感称为自感器,其自感也称为自感系数。互感取决于电感线圈的自感和两个电感线圈之间的耦合度。


当感应电流通过导体时,导体的磁通量与导体内部周围产生交流磁通量的电流之比。当DC电流通过感应器时,只有固定的磁力线出现在感应器周围,这些磁力线不会随时间变化。然而,当交流电流通过线圈时,感应器周围会出现随时间变化的磁力线。根据法拉第电磁感应定律——磁电定律,改变磁力线会在线圈两端产生感应电势,相当于“新电源”。当形成闭环时,感应电势将产生感应电流。


根据楞次定律,应尽可能防止感应电流产生的磁力线总量发生变化。磁力线的变化来自外部交流电源的变化。因此,从客观效果来看,感应线圈具有防止交流电路中电流变化的特性。感应器在力学上有类似惯性的特性。它在电学上被称为“自感”。通常,当闸刀开关打开或接通时,会产生火花。这种自感现象是由高感应电势引起的。


简而言之,当感应线圈连接到交流电源时,线圈中的磁力线会随着交流电源而变化,从而在线圈中产生电磁感应。线圈电流变化产生的电动势称为“自感电动势”;当电流通过线圈时,线圈周围会产生磁场。当线圈中的电流发生变化时,线圈周围的磁场也会发生变化。变化的磁场可以使线圈产生感应电动势(sensing电动势)(电动势用来表示有源元件理想电源的端电压),这就是自感。


电子元件中,线圈通常被称为电感线圈,用导线缠绕成一定圈数,可以产生一定量的自感或互感。为了增加电感、提高品质因数和减小体积,通常会增加铁芯或由铁磁材料制成的铁芯。电感的基本参数包括电感、品质因数、固有电容、稳定性、通过电流和工作频率。由单个线圈组成的电感称为自感器,其自感也称为自感系数。


当两个电感相互靠近时,一个电感的磁场变化会影响另一个电感,即互感。互感取决于电感线圈的自感和两个电感线圈之间的耦合度。根据这一原理制造的元件称为变压器。