電感器是能夠把電能轉化為磁能而存儲起來的元件。電感器的結構類似于變壓器,但只有一個繞組。電感器具有一定的電感,它只阻礙電流的變化。如果電感器在沒有電流通過的狀態下,電路接通時它將試圖阻礙電流流過它;如果電感器在有電流通過的狀態下,電路斷開時它將試圖維持電流不變。電感器又稱扼流器、電抗器、動態電抗器。
電感器的特性
電感器的特性與電容器的特性正好相反,它具有阻止交流電通過而讓直流電順利通過的特性。直流信號通過線圈時的電阻就是導線本身的電阻壓降很??;當交流信號通過線圈時,線圈兩端將會產生自感電動勢,自感電動勢的方向與外加電壓的方向相反,阻礙交流的通過,所以電感器的特性是通直流、阻交流,頻率越高,線圈阻抗越大。
電感器在電路中經常和電容器一起工作,構成LC濾波器、LC振蕩器等。另外,人們還利用電感的特性,制造了阻流圈、變壓器、繼電器等。
通直流:指電感器對直流呈通路關態,如果不計電感線圈的電阻,那么直流電可以“暢通無阻”地通過電感器,對直流而言,線圈本身電阻很對直流的阻礙作用很小,所以在電路分析中往往忽略不計。
阻交流:當交流電通過電感線圈時電感器對交流電存在著阻礙作用,阻礙交流電的是電感線圈的感抗。
電感器中的電流和電壓
電感中的電流
電感器產生多少感應電壓取決于電流變化率。在我們關于電磁感應的教程中,楞次定律指出:“感應電動勢的方向總是與引起它的變化相反”。換句話說,感應電動勢將始終反對首先啟動感應電動勢的運動或變化。
因此,隨著電流的減少,電壓極性將充當電源,而隨著電流的增加,電壓極性將充當負載。因此,對于通過線圈的相同電流變化率,增加或減少感應電動勢的幅度將是相同的。
4安培的穩態直流電流通過0.5H的螺線管線圈。如果上述電路中的開關打開 10 毫秒并且流過線圈的電流降至零安培,則線圈中感應的平均反電動勢電壓是多少?
電感中的感應電壓
電感器中的功率
我們知道電路中的電感器會阻止電流 ( i ) 流過它,因為電流會感應出一個與它相反的電動勢,即楞次定律。然后必須由外部電池電源完成工作,以保持電流流過該感應電動勢。用于強制電流 ( i ) 對抗該自感應電動勢 ( VL )的瞬時功率 由上式給出:
產生反電動勢
電路中的功率為P = V*I因此:
吸收的功率
理想電感器沒有電阻,只有電感,因此 R = 0 Ω,因此線圈內沒有功率耗散,因此我們可以說理想電感器的功率損耗為零。
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