电感

合集 - 电路基础笔记(3)

1.电路基础笔记12023-12-142.芯片电源引脚旁应该加多大电容?2024-04-02

3.电感2024-04-11

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电感

电感的符号为L，单位为亨利H，电感越大，感抗能力越强。

短暂储能
$E_L=\frac{1}{2}L{I}^2$

电感是电抗元件，具有独特的储能能力，可短暂存储磁能。

自感和互感

电感线圈通过电流时，线圈的周围产生磁场，当线圈中电流发生变化时，其周围的磁场也产生相应的变化，此变化的磁场阻碍电流的变化，成为自感。
两个电感线圈相互靠近时，一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈，这种影响就是互感。互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度，利用此原理制成的元件叫做互感器。

通直流阻交流

电感的本质是阻碍自身的电流变化，在电路中起到通直流阻交流的作用。
原理是电感的电流变化速率跟不上原信号电压变化的速率。t=L\R
通直流：流过电感的电流无变化时，电感相当于导线。不过，与导线的区别是，电感周围会产生磁场；
阻交流：注意，是阻碍，不是阻止。电感阻碍电流变化，让电流变化变缓。（是逐渐变缓，不是骤变）

通低频阻高频

频率越大，感抗就越大，信号就越不容易通过，所以低频友好的通过。

感应电压

电感线圈产生自感时，感应电流通过负载维持电流变化，将产生感应电压。感应电压的大小取决于感应电流与负载，感应电流与负载越大，感应电压越大，反之越小。
注意：电感突然断开时，需要提供合理的续流路径，否则负载很大，将会产生很高的感应电压，损坏电路。

电路常规应用

1滤波：与电容C组成LC滤波器
2升压：利用电感电压，达到升压效果。
3谐振

纹波是什么？

在电力系统中，纹波是指直流电源输出的电压或电流中包含的交流成分。在直流电源中，虽然设计为输出稳定的直流电压或电流，但由于制造工艺、电路设计等因素的限制，输出的电压或电流可能会包含一定幅度的交流成分，这就是纹波。

纹波可以通过滤波电路来减小，滤波电路通常使用电容、电感等元件来将交流成分滤除，使得输出更接近理想的直流电压或电流。在直流电源应用中，较小的纹波对于需要稳定的直流电源供应的设备和电路是非常重要的。

一些公式

电感串联，等效电感变大

$L=L_1+L_2+...+L_n$

电感并联，等效电感变小

$\frac{1}{L}=\frac{1}{L_1}+\frac{1}{L_2}+...+\frac{1}{L_n}$

电感感抗

$X_L=2\mathrm{\Pi }fL$

电容容抗

$X_c=\frac{1}{2\mathrm{\Pi }fC}$

电感的自感系数

$L=\frac{N^2\mu A}{l}$

L是电感，N是匝数，$\mu$是磁导率，A是磁芯截面积，l是磁路长度。