電感是電子電路阻止電流改變的一種性質(zhì)。注意“改變”一詞的物理意義,這點(diǎn)非常重要,有點(diǎn)像力學(xué)中的慣性。一個電感器被用在磁場中儲存能量,你會發(fā)現(xiàn)這個現(xiàn)象非常重要。為了理解電感的概念,必須了解三個物理現(xiàn)象:
?。?)當(dāng)一個導(dǎo)體相對磁場運(yùn)動時,導(dǎo)體中會感生電流。從而在導(dǎo)體的兩端會產(chǎn)生感生電動勢。
(2)當(dāng)導(dǎo)體處在變化的磁場中,導(dǎo)體內(nèi)部會產(chǎn)生感生電流。像第一種情況一樣,導(dǎo)體內(nèi)也會產(chǎn)生感生電動勢。
?。?)當(dāng)導(dǎo)體中有電流流動時,導(dǎo)體周圍會產(chǎn)生磁場。
根據(jù)楞次定律.電路中的感生電動勢是描述電路中抵消或補(bǔ)償其自身的增加或減少的一個物理量。從這個原理出發(fā),會有以下效應(yīng):
(1)無論導(dǎo)體和磁場發(fā)生相對運(yùn)動還是磁場變化,都會產(chǎn)生感生電流。感生電流的方向是其激發(fā)的磁場與原磁場的變化趨勢相反的方向。
?。?)導(dǎo)體中電流改變時,由此電流激發(fā)的磁場會發(fā)生變化,磁場的變化會感生新的電流以阻礙原電流的變化。
?。?)由電流變化感生的電動勢與產(chǎn)生電流變化的電勢的極性相反。
電感的單位是亨E[利](H)。如果導(dǎo)體中的電流以IA/s的速率變化,會感生IV的電動勢,那么此導(dǎo)體的電感就為1H。這個關(guān)系可以表示為:
V=L(ΔI/Δt)
式中,V為感生的電動勢,V;L為電感,H;r為電流,A;t為時間,s;△為微小改變量。
亨E[利]這個單位適用于在直流電源供電的連續(xù)濾波腔體中使用的電感器,但對于射頻和中頻電路來說,它的量綱太大了。在這些電路中通常使用的是輔助單位毫亨(mH)和微亨(μH)。它們之間的換算關(guān)系是:
1H=1000mH=1000000μH
所以,
1mH=10-3H, 1μH=10-6H
這里有一個值得注意的現(xiàn)象叫做自感:當(dāng)電路中的電流變化時,電流激發(fā)的磁場也相應(yīng)變化。磁場的變化會感生一個反向電流阻礙原電流的變化。這個感生電流也會產(chǎn)生一個電動勢,稱作反向電動勢。和其他形式的電感一樣,自感的單位也是亨E[利]和它的輔助單位。
雖然電感的概念涉及一系列現(xiàn)象,但是單獨(dú)使用時通常是指自感。所以,本章中的討論除非特別說明(比如互感等),電感都是指自感。不過要記住:該專業(yè)術(shù)語擁有比一般理解更多的含義。