业余爱好电子产品很少使用电感器。但是，如果您正在做任何涉及交流电 (AC) 的事情，了解它们是必不可少的。在使用交流电的应用中，它们与电阻器一样受欢迎。它们会改变电流的流动。因此，它们非常适合过滤信号并在不同的交流电压之间进行转换。这就是我们经常在可变电源中使用它们的原因。这些只是您应该了解电感器的部分原因。不过，本指南将探讨一些电感基础知识。 

什么是电感？

一组电感线圈 

电感器是一种可瞬时储存能量的电子元件。因此，它使用磁场来实现这一点。通常，大多数电感器表现为围绕磁性或非磁性线圈的线圈（通常是铜线）。成型机可以使用以下主要类型的芯材： 

• 铁心

• 铁氧体磁芯

• 空芯

• 陶瓷磁芯电感

因此，铁氧体和铁芯电感可能是最可取的，因为它们可以产生更大的磁场，从而储存更多的能量。  

电感器如何工作？

一个电感

您可能已经注意到，电感器不一定需要成型器才能工作。大多数空气电感器都是紧密绝缘的线缠绕在一起而没有中心。由于法拉第感应定律，当电流通过线圈时，会产生磁场。 

当我们盘绕一簇电线时，这会产生更大的磁场。当电流流过这个簇时，它变成了磁能。然而，当电流停止流动时，电磁场就会被击穿，磁能就会转变为电子能。在这个阶段，它模仿了一根经典的电线。

但是，电感器转换并释放所有磁能和电能之前需要一段时间，这是所有电感器起作用的电磁学的基本概念。 

为了说明这一点，我们可以将电感器视为大型水车。当你有一个沉重的固定水车并开始让水流过它时，需要一些时间和精力才能让水轮转动起来。然而，一旦它开始旋转并有足够的动力，当你切断供水时，它需要一段时间才能停止旋转。电感器的工作原理相同，但带有电荷。  

这种对电流的阻力就是我们所知道的电感。它描述了磁通量与感应它的电流之间的比率。电子市场上有各种各样不同类型的电感器。它们都有自己独特的基本属性、构造和用途。

电感器和电容器之间的差异

电源板电容和电感

虽然电感器和电容器具有相似的功能，但它们的工作方式却大不相同。它们都是从电路中存储能量然后释放能量的无源元件。然而，电容器在电场中储存能量。相比之下，电感器将能量存储在磁场中并将其作为电能释放。因此，这是一个我们称为电磁感应的过程。

值得注意的是，这就是电感器得名的地方。尽管如此，我们通常在电源等高压电解应用中使用电容器。

我们还可以在需要大电容值的低电压应用和一般用途中使用它们。另一方面，我们在广播电视等交流应用中使用电感器。  

电感符号

我们使用电感的 SI 单位（我们称为亨利(H)）来测量电感。它得名于发现互感的著名科学家约瑟夫·亨利 (Joseph Henry)。然而，电感器的不同电子符号如下所示：

电感器的电气/电子符号

资料来源：维基共享资源

如何测量电感

在我们探讨如何测量电感之前，我们需要检查哪些因素会影响电感。

影响电感的因素

工业扼流电感合集 

我们可以通过四个主要因素来确定电感器的电磁电感：

• 线圈匝数（N）

• 磁芯材料和磁导率 (μ)

• 线圈截面积（A）

• 线圈长度 ( l )

电感与磁导率成正比。如果我们增加磁导率，就会增加电感。让我们考虑一下空芯电感器。空气的相对渗透率为 1 (μ = 1)。这是因为空气，就像陶瓷一样，几乎没有磁性，因此它不会以任何方式增强线圈的电感。

如果您需要电感量更高的电感器，则应考虑使用磁性材料或铁磁性材料的磁芯。顺便说一下，磁芯电感的磁导率范围在数百 (μ = 100+) 之间。

因此，它们为相同尺寸的电感器提供了明显更高的电感。这就是制造商倾向于避免构建空芯电感器的原因。虽然您可能认为使用具有最高磁导率的磁芯材料是个好主意，但这并不是因为磁芯材料类型会影响功率和热效率。 

铁氧体和金属复合材料是制造商在导体中常用的两种磁芯。每种类型的材料都有优点和缺点。例如，对于给定的封装尺寸，铁氧体材料往往具有非常高的磁导率和高电感值。 

然而，热不稳定性可能是阻止人们选择这种芯材的一个因素。在饱和水平以上运行输入电流可能导致电子电路过热和故障。 

金属复合芯往往更受欢迎，因为它们的饱和特性较软。这可能更接近您的理想电感。然而，在选择电感器时，这些是您需要考虑的因素。它们控制和影响电感器的电磁特性。

如何计算电感线圈的微亨

要找到线圈的电感，您需要测量回路的长度 (L) 和直径 (d)，并计算匝数 (N)（或回路中的环）。接下来，您必须将匝数 (N^2) 和直径 (D^2) 平方。接下来，您需要将平方数彼此相乘。在单独的计算中，将直径乘以 18 (18D) 并将其添加到长度上，然后乘以 40 (40L)。

将第一个方程除以第二个方程。您的最终方程式将如下所示： 

μH = (N^2)(D^2) ÷ (18D + 40L) 

上述计算将揭示线圈的微亨。要将微亨转换为亨利，您需要将上述分析的结果除以 1,000,000。这是因为： 

• 1μH = 0.000001H 

• 1H = 1000000μH    

您可以找到在线线圈电感计算器或购买已知值的电感器，以方便自己计算。 

串联和并联电感

就像将电阻器和电容器串联和并联一样，您很可能想要对电感器做同样的事情。作为一般经验法则，电感器以与电阻器相同的方式串联和并联。因此，串联和并联电阻器的公式与电感器相似。 

串联的电感器就像电阻器一样加在一起。假设您有两个串联的电感器（L1 和 L2）。等式将如下所示：

总计 = L1 + L2 

电感串联电路图

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这是有道理的，因为流经所有电感器的电流相同。因此，如果草案有变化，所有电感器的差异是相同的。当我们并联电感器时，总电感量将小于每个电感器。 

因此，由于电流分裂，每个电感器经历的电流量小于流经电路的电流总量。因此，磁通量与电流的比率是不同的。因此，等式将如下所示：

总计 = 1/(1/L1+1/L2)

电路图如果电感并联

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电感器储存的能量

在本节中，我们将探讨如何计算电感中的电能。 

让我们举一个例子，其中 15A（安培）的电流流过 200mH 的电感器。存储的能量是电感乘以风的平方的 1/2。 

我们方程的模板如下所示：

U = 1/2L * I^2 

使用我们的示例，我们需要采取的第一步是将 mH (millihenrys) 转换为 H (henrys)。为此，您需要将 mH 电感值乘以 10^-3。因此，计算和结果将如下所示： 

200mh * 10^-3 = 0.2H

一旦我们有了以亨利为单位的电感，我们就可以计算磁场的能量。计算如下：

U = 1/2(0.2) * 15^2

U = 22.5 焦耳   

这是计算电感器磁场中存储能量的标准方程。 

电感应用

电感器作为电路中的扼流圈 

我们在上一节中简要介绍了电感器的一些用途。尽管如此，让我们仔细看看并扩展其中的一些应用程序。我们将电感器用于：

• 升压转换器，它们有助于提高直流 (DC) 输出电压，同时降低电流 

• 扼流交流电源，只允许直流 (DC) 通过电路

• 不同频率的分离

• 射频电路、模拟电路和调谐电路

• 电机、变压器、继电器以及各种其他电子产品和转换器

这些是最常见的电感器应用，我们也可以在无线电应用中使用更高频率的电感器。  

概括

请务必记住，您无法使用标准万用表测量电感。但是，您可以找到带有内置 RLC 仪表的特定型号。但是，它不会向您显示最准确的结果。要正确测量电感，您需要使用 RLC 表。您可以将电感器连接到设备，它将运行快速测试以测量值。或者，您可以使用上述指南中的一些信息来弄清楚如何自己计算电感。尽管如此，我们希望您发现上述文字对您有所帮助。一如既往，感谢您的阅读。