業余愛好電子產品很少使用電感器。但是，如果您正在做任何涉及交流電 (AC) 的事情，了解它們是必不可少的。在使用交流電的應用中，它們與電阻器一樣受歡迎。它們會改變電流的流動。因此，它們非常適合過濾信號并在不同的交流電壓之間進行轉換。這就是我們經常在可變電源中使用它們的原因。這些只是您應該了解電感器的部分原因。不過，本指南將探討一些電感基礎知識。 

什么是電感？

一組電感線圈 

電感器是一種可瞬時儲存能量的電子元件。因此，它使用磁場來實現這一點。通常，大多數電感器表現為圍繞磁性或非磁性線圈的線圈（通常是銅線）。成型機可以使用以下主要類型的芯材： 

• 鐵心

• 鐵氧體磁芯

• 空芯

• 陶瓷磁芯電感

因此，鐵氧體和鐵芯電感可能是最可取的，因為它們可以產生更大的磁場，從而儲存更多的能量。  

電感器如何工作？

一個電感

您可能已經注意到，電感器不一定需要成型器才能工作。大多數空氣電感器都是緊密絕緣的線纏繞在一起而沒有中心。由于法拉第感應定律，當電流通過線圈時，會產生磁場。 

當我們盤繞一簇電線時，這會產生更大的磁場。當電流流過這個簇時，它變成了磁能。然而，當電流停止流動時，電磁場就會被擊穿，磁能就會轉變為電子能。在這個階段，它模仿了一根經典的電線。

但是，電感器轉換并釋放所有磁能和電能之前需要一段時間，這是所有電感器起作用的電磁學的基本概念。 

為了說明這一點，我們可以將電感器視為大型水車。當你有一個沉重的固定水車并開始讓水流過它時，需要一些時間和精力才能讓水輪轉動起來。然而，一旦它開始旋轉并有足夠的動力，當你切斷供水時，它需要一段時間才能停止旋轉。電感器的工作原理相同，但帶有電荷。  

這種對電流的阻力就是我們所知道的電感。它描述了磁通量與感應它的電流之間的比率。電子市場上有各種各樣不同類型的電感器。它們都有自己獨特的基本屬性、構造和用途。

電感器和電容器之間的差異

電源板電容和電感

雖然電感器和電容器具有相似的功能，但它們的工作方式卻大不相同。它們都是從電路中存儲能量然后釋放能量的無源元件。然而，電容器在電場中儲存能量。相比之下，電感器將能量存儲在磁場中并將其作為電能釋放。因此，這是一個我們稱為電磁感應的過程。

值得注意的是，這就是電感器得名的地方。盡管如此，我們通常在電源等高壓電解應用中使用電容器。

我們還可以在需要大電容值的低電壓應用和一般用途中使用它們。另一方面，我們在廣播電視等交流應用中使用電感器。  

電感符號

我們使用電感的 SI 單位（我們稱為亨利(H)）來測量電感。它得名于發現互感的著名科學家約瑟夫·亨利 (Joseph Henry)。然而，電感器的不同電子符號如下所示：

電感器的電氣/電子符號

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如何測量電感

在我們探討如何測量電感之前，我們需要檢查哪些因素會影響電感。

影響電感的因素

工業扼流電感合集 

我們可以通過四個主要因素來確定電感器的電磁電感：

• 線圈匝數（N）

• 磁芯材料和磁導率 (μ)

• 線圈截面積（A）

• 線圈長度 ( l )

電感與磁導率成正比。如果我們增加磁導率，就會增加電感。讓我們考慮一下空芯電感器。空氣的相對滲透率為 1 (μ = 1)。這是因為空氣，就像陶瓷一樣，幾乎沒有磁性，因此它不會以任何方式增強線圈的電感。

如果您需要電感量更高的電感器，則應考慮使用磁性材料或鐵磁性材料的磁芯。順便說一下，磁芯電感的磁導率范圍在數百 (μ = 100+) 之間。

因此，它們為相同尺寸的電感器提供了明顯更高的電感。這就是制造商傾向于避免構建空芯電感器的原因。雖然您可能認為使用具有最高磁導率的磁芯材料是個好主意，但這并不是因為磁芯材料類型會影響功率和熱效率。 

鐵氧體和金屬復合材料是制造商在導體中常用的兩種磁芯。每種類型的材料都有優點和缺點。例如，對于給定的封裝尺寸，鐵氧體材料往往具有非常高的磁導率和高電感值。 

然而，熱不穩定性可能是阻止人們選擇這種芯材的一個因素。在飽和水平以上運行輸入電流可能導致電子電路過熱和故障。 

金屬復合芯往往更受歡迎，因為它們的飽和特性較軟。這可能更接近您的理想電感。然而，在選擇電感器時，這些是您需要考慮的因素。它們控制和影響電感器的電磁特性。

如何計算電感線圈的微亨

要找到線圈的電感，您需要測量回路的長度 (L) 和直徑 (d)，并計算匝數 (N)（或回路中的環）。接下來，您必須將匝數 (N^2) 和直徑 (D^2) 平方。接下來，您需要將平方數彼此相乘。在單獨的計算中，將直徑乘以 18 (18D) 并將其添加到長度上，然后乘以 40 (40L)。

將第一個方程除以第二個方程。您的最終方程式將如下所示： 

μH = (N^2)(D^2) ÷ (18D + 40L) 

上述計算將揭示線圈的微亨。要將微亨轉換為亨利，您需要將上述分析的結果除以 1,000,000。這是因為： 

• 1μH = 0.000001H 

• 1H = 1000000μH    

您可以找到在線線圈電感計算器或購買已知值的電感器，以方便自己計算。 

串聯和并聯電感

就像將電阻器和電容器串聯和并聯一樣，您很可能想要對電感器做同樣的事情。作為一般經驗法則，電感器以與電阻器相同的方式串聯和并聯。因此，串聯和并聯電阻器的公式與電感器相似。 

串聯的電感器就像電阻器一樣加在一起。假設您有兩個串聯的電感器（L1 和 L2）。等式將如下所示：

總計 = L1 + L2 

電感串聯電路圖

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這是有道理的，因為流經所有電感器的電流相同。因此，如果草案有變化，所有電感器的差異是相同的。當我們并聯電感器時，總電感量將小于每個電感器。 

因此，由于電流分裂，每個電感器經歷的電流量小于流經電路的電流總量。因此，磁通量與電流的比率是不同的。因此，等式將如下所示：

總計 = 1/(1/L1+1/L2)

電路圖如果電感并聯

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電感器儲存的能量

在本節中，我們將探討如何計算電感中的電能。 

讓我們舉一個例子，其中 15A（安培）的電流流過 200mH 的電感器。存儲的能量是電感乘以風的平方的 1/2。 

我們方程的模板如下所示：

U = 1/2L * I^2 

使用我們的示例，我們需要采取的第一步是將 mH (millihenrys) 轉換為 H (henrys)。為此，您需要將 mH 電感值乘以 10^-3。因此，計算和結果將如下所示： 

200mh * 10^-3 = 0.2H

一旦我們有了以亨利為單位的電感，我們就可以計算磁場的能量。計算如下：

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

U = 22.5 焦耳   

這是計算電感器磁場中存儲能量的標準方程。 

電感應用

電感器作為電路中的扼流圈 

我們在上一節中簡要介紹了電感器的一些用途。盡管如此，讓我們仔細看看并擴展其中的一些應用程序。我們將電感器用于：

• 升壓轉換器，它們有助于提高直流 (DC) 輸出電壓，同時降低電流 

• 扼流交流電源，只允許直流 (DC) 通過電路

• 不同頻率的分離

• 射頻電路、模擬電路和調諧電路

• 電機、變壓器、繼電器以及各種其他電子產品和轉換器

這些是最常見的電感器應用，我們也可以在無線電應用中使用更高頻率的電感器。  

概括

請務必記住，您無法使用標準萬用表測量電感。但是，您可以找到帶有內置 RLC 儀表的特定型號。但是，它不會向您顯示最準確的結果。要正確測量電感，您需要使用 RLC 表。您可以將電感器連接到設備，它將運行快速測試以測量值。或者，您可以使用上述指南中的一些信息來弄清楚如何自己計算電感。盡管如此，我們希望您發現上述文字對您有所幫助。一如既往，感謝您的閱讀。