看漫畫學電感
發布時間:2019-03-08 責任編輯:wenwei
【導讀】電感是閉合回路的一種屬性,是一個物理量。當線圈通tong過guo電dian流liu後hou,在zai線xian圈quan中zhong形xing成cheng磁ci場chang感gan應ying,感gan應ying磁ci場chang又you會hui產chan生sheng感gan應ying電dian流liu來lai抵di製zhi通tong過guo線xian圈quan中zhong的de電dian流liu。這zhe種zhong電dian流liu與yu線xian圈quan的de相xiang互hu作zuo用yong關guan係xi稱cheng為wei電dian的de感gan抗kang,也ye就jiu是shi電dian感gan,單dan位wei是shi“亨利(H)”,以美國科學家約瑟夫·亨(heng)利(li)命(ming)名(ming)。它(ta)是(shi)描(miao)述(shu)由(you)於(yu)線(xian)圈(quan)電(dian)流(liu)變(bian)化(hua),在(zai)本(ben)線(xian)圈(quan)中(zhong)或(huo)在(zai)另(ling)一(yi)線(xian)圈(quan)中(zhong)引(yin)起(qi)感(gan)應(ying)電(dian)動(dong)勢(shi)效(xiao)應(ying)的(de)電(dian)路(lu)參(can)數(shu)。電(dian)感(gan)是(shi)自(zi)感(gan)和(he)互(hu)感(gan)的(de)總(zong)稱(cheng)。提(ti)供(gong)電(dian)感(gan)的(de)器(qi)件(jian)稱(cheng)為(wei)電(dian)感(gan)器(qi)。

電感的作用:
1、濾波,因為它有通直流隔交流的特性,所以可以在製作的時候設定一定的參數從而達到濾除不想要的電信號。
2、震蕩電路 一般在射頻部分用的多
3、抗幹擾
4、開關電源電路,儲能。


物理學告訴我們,磁芯內部微觀上包含很多的磁疇(Magnetic Domain),它(ta)可(ke)以(yi)理(li)解(jie)為(wei)非(fei)常(chang)小(xiao)的(de)磁(ci)鐵(tie),每(mei)一(yi)個(ge)小(xiao)小(xiao)的(de)磁(ci)疇(chou)都(dou)會(hui)產(chan)生(sheng)一(yi)定(ding)的(de)磁(ci)場(chang)。在(zai)磁(ci)芯(xin)未(wei)曾(zeng)被(bei)磁(ci)化(hua)時(shi),由(you)於(yu)內(nei)部(bu)磁(ci)疇(chou)的(de)排(pai)列(lie)方(fang)向(xiang)雜(za)亂(luan)無(wu)章(zhang),磁(ci)疇(chou)產(chan)生(sheng)的(de)磁(ci)場(chang)相(xiang)互(hu)抵(di)消(xiao),因(yin)此(ci)整(zheng)個(ge)磁(ci)芯(xin)對(dui)外(wai)不(bu)顯(xian)磁(ci)性(xing),如(ru)下(xia)圖(tu)所(suo)示(shi):

當我們對纏線在磁芯體的線圈施加電流時,線圈將會產生一定的磁場強度 H(也稱為磁化場)磁場強度與電流的大小成正比關係,如下圖所示:

注意:電路中這裏對線圈施加的是恒流源,而不是電壓源。
這個磁化場 H 將對磁芯中的每一個磁疇施加一個磁力矩,使這些磁疇在宏觀上轉向磁 場方向排列起來,這樣磁芯整體會對外顯磁性,如下圖所示:

在這個過程中可以認為:磁疇在磁化場的作用下做功,也就是將磁場能轉化為磁力矩保存起來,而表現的形式就是磁場強度B。
在(zai)外(wai)部(bu)磁(ci)化(hua)場(chang)撤(che)消(xiao)的(de)瞬(shun)間(jian),磁(ci)芯(xin)本(ben)身(shen)對(dui)外(wai)是(shi)有(you)磁(ci)場(chang)的(de),但(dan)很(hen)快(kuai)磁(ci)疇(chou)因(yin)本(ben)身(shen)的(de)方(fang)向(xiang)恢(hui)複(fu)而(er)釋(shi)放(fang)磁(ci)力(li)矩(ju),在(zai)這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong),磁(ci)芯(xin)對(dui)外(wai)的(de)磁(ci)場(chang)將(jiang)從(cong)大(da)到(dao)小(xiao)變(bian)化(hua),如(ru)果(guo)磁(ci)芯(xin)周(zhou)圍(wei)有(you)線(xian)圈(quan)的(de)話(hua),就(jiu)會(hui)由(you)於(yu)磁(ci)通(tong)量(liang)變(bian)化(hua)而(er)在(zai)線(xian)圈(quan)中(zhong)產(chan)生(sheng)感(gan)應(ying)電(dian)動(dong)勢(shi)(線圈切割磁力線)如果線圈有閉合回路的話,就會產生回路電流,如下圖所示:

此時磁芯內部的磁疇如下圖所示:

這樣就有下敘所述的能量轉換:

這種磁力矩與彈簧的彈力是相似(與機械鍾表中的發條更接近一些),當彈簧因外力被壓迫後(相當於磁芯被磁化),彈簧的彈性勢能增加(相當於磁芯 的磁力矩增加,也就是磁芯儲能增加),如下圖所示:

dangyapodanhuangdewailichexiaohou,danxingshinengzhuanhuanweidongnengduiwaizuogong,tongyangdedaoli,cilijuzaibianhuadeguochengzhongchanshengbianhuadecichang,yekeyiduichuyucichangzhongdedaoxianhuoxianquanzuogong,ruxiatusuoshi:

因(yin)此(ci),磁(ci)芯(xin)的(de)體(ti)積(ji)越(yue)大(da),則(ze)內(nei)部(bu)的(de)磁(ci)疇(chou)越(yue)多(duo),則(ze)相(xiang)同(tong)類(lei)型(xing)的(de)磁(ci)芯(xin)材(cai)料(liao)能(neng)夠(gou)存(cun)儲(chu)的(de)能(neng)量(liang)越(yue)多(duo),這(zhe)就(jiu)解(jie)釋(shi)了(le)為(wei)什(shen)麼(me)功(gong)率(lv)越(yue)大(da)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)需(xu)要(yao)體(ti)積(ji)更(geng)大(da)的(de)磁(ci)芯(xin)。



電感器一般由骨架、繞組、屏蔽罩、封裝材料、磁心或鐵心等組成。
1、骨架 骨架泛指繞製線圈的支架。一些體積較大的固定式電感器或可調式電感器(如振蕩線圈、阻流圈等),大多數是將漆包線(或紗包線)環繞在骨架上,再將磁心或銅心、鐵心等裝入骨架的內腔,以提高其電感量。骨架通常是采用塑料、膠木、陶瓷製成,根據實際需要可以製成不同的形狀。小型電感器(例如色碼電感器)一般不使用骨架,而是直接將漆包線繞在磁心上。空心電感器(也稱脫胎線圈或空心線圈,多用於高頻電路中)不用磁心、骨架和屏蔽罩等,而是先在模具上繞好後再脫去模具,並將線圈各圈之間拉開一定距離。
2、繞組 繞組是指具有規定功能的一組線圈,它是電感器的基本組成部分。繞組有單層和多層之分。單層繞組又有密繞(繞製時導線一圈挨一圈)和間繞(繞製時每圈導線之間均隔一定的距離)兩種形式;多層繞組有分層平繞、亂繞、蜂房式繞法等多種。
3、磁心與磁棒 磁心與磁棒一般采用鎳鋅鐵氧體(NX係列)或錳鋅鐵氧體(MX係列)等材料,它有“工”字形、柱形、帽形、“E”形、罐形等多種形狀。
4、鐵心 鐵心材料主要有矽鋼片、坡莫合金等,其外形多為“E”型。
5、屏蔽罩 為避免有些電感器在工作時產生的磁場影響其它電路及元器件正常工作,就為其增加了金屬屏幕罩(例如半導體收音機的振蕩線圈等)。采用屏蔽罩的電感器,會增加線圈的損耗,使Q值降低。
6、封裝材料 有些電感器(如色碼電感器、色環電感器等)繞製好後,用封裝材料將線圈和磁心等密封起來。封裝材料采用塑料或環氧樹脂等。









電感生產流程


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