电感元件的基本分类
电感元件
电感元件电感元件指的是电感线圈与各种变压器。
它和电阻、电容元件一样，也是各种电器中重要的元件之一。
电阻、电容和电感元件一般统称为“无源元器件”（电子管、晶体管、集成电路等一般统秒为有源元器件）。
电感线圈有时将它们简称为“电感器”、“电感”或“线圈”，常用字母“L”表示；变压器常用字母“B”或“T”来表示。
基本知识电感线圈与变压器都是利用电磁感应现象来工作的。
如图1.3-1所示，当有交流电流通过线圈L时（其函数为N），便会在线圈的内部及其周围产生交流磁场（用磁通φ表示），由电磁感应定律，这交流磁场会在线圈的两端产生感应电动势。
由电工学知识所知：磁场的大小与产生磁场的电流的大小成正比，公式表为ψ=Li。
式中：ψ=Nφ为N线圈的磁通，称为磁通链。
比例系数L称为电感系数。
由此得到即电感只与本线圈通过的电流有关，也称为“自感”系数。
自感系数反映了该线圈电感量的大小，通常也简称为“电感”。
如果在线圈L1的附近有另一线圈L2，则由L1的电流产生的磁通链ψ1除在本线圈作用产生感应电动势外，同时还会与L2相交链，磁耦合在L2两端产生感应电动势。
这种现象称为“互感”。
通常把通电线圈L1称为初级线圈（或原线圈），L2称为次级线圈（或副线圈）。
当然，若线圈L2通过电流i2产生的磁通链ψ2，除与本线圈相交链外，也会由磁耦合，与L1交链，产生互感。
通常用互感系数M来表示互感量的大小。
互感系数的大小与两线圈（有时还多于两个线圈）的相互位置、方向以及线圈中是否有“心子”等诸多因素有关。
变压器就是基于互感现象工作的。
线圈电感的大小用“电感量”来表示，其基本单位为“亨利”，简称“亨”，用字母“H”表示。
比亨小的单位是毫亨（MH），更小的单位是微亨（UM），它们之间的换算关系为：1H=103MH=106UH电感线圈电感量的大小，一般与制作时所用导线的粗细、绕成后线圈的形状、大小以及匝数等因素有关，另外“线圈尽”材料的导磁性能和“心子”与线圈的相对位置对电感量的影响也较大。
电感的作用跟分类
电感的作用跟分类电感在电路当中是必不可少的元器件，形象说法：“通直流，阻交流；通直流：所谓通直流就是指在直流电路中，电感的作用就相当于一根导线，不起任何作用；阻交流：在交流电路中，电感会有阻抗，即XL，整个电路的电流会变小，对交流有一定的阻碍作用。
电感的单位：电感的基本单位为:亨(H) 换算单位有:1H=1000mH,1H=1000000uH电感的分类1.按电感形式分类：固定电感、可变电感。
2.按导磁体性质分类：空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。
3.按工作性质分类：天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。
4.按绕线结构分类：单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。
5.按工作频率分类：高频线圈、低频线圈。
6.按结构特点分类：磁芯线圈、可变电感线圈、色码电感线圈、无磁芯线圈等。
色码电感线圈是一种高频电感线圈，它是在磁芯上绕上一些漆包线后再用环氧树脂或塑料封装而成。
它的工作频率为10KHz至200MHz，电感量一般在0.1uH到3300uH之间。
色码电感器是具有固定电感量的电感器，其电感量标志方法同电阻一样以色环来标记。
电感在电路中的作用:滤波、振荡、延迟、。
1.滤波：所谓滤波就是把电路中不想要的多余的因素去除掉，电感滤波通常会跟电容组合成电路，利用电容的充放电跟电感的通直流，阻交流特性，阻止交流通过保证直流电的顺利通过，从而滤除交流。
2.振荡：顾名思义就是产生震荡波动，在电路当中就是直流变交流的一个过程，也就是电路中的“振荡器”，在振荡器波形状态可分为：正旋波，锯齿波，梯形波，方波，矩形波，尖峰波。
频率由几HZ-几十GHZ.在有线电，无线电领域应用非常广泛。
3.延迟：电感线圈通电时,产生自感电动势u=dψ/dt=L•di/dt 根据楞次定律：当i增加时感应电流的方向与i相反，电感线圈刚通电时，电流变化很快，感应电流很大，它与原电流相叠加，使得线圈中的电流只能从0开始增大，直到电流变化趋于0，这时线圈中的电流才能达最大。
电感器的种类按结构分类
一、电感器的种类（一）按结构分类电感器按其结构的不同可分为线绕式电感器和非线绕式电感器（多层片状、印刷电感等）,还可分为固定式电感器和可调式电感器。
固定式电感器又分为空心电子表感器、磁心电感器、铁心电感器等,根据其结构外形和引脚方式还可分为立式同向引脚电感器、卧式轴向引脚电感器、大中型电感器、小巧玲珑型电感器和片状电感器等。
可调式电感器又分为磁心可调电感器、铜心可调电感器、滑动接点可调电感器、串联互感可调电感器和多抽头可调电感器。
（二）按工作频率分类电感按工作频率可分为高频电感器、中频电感器和低频电感器。
空心电感器、磁心电感器和铜心电感器一般为中频或高频电感器,而铁心电感器多数为低频电感器。
（三）按用途分类电感器按用途可分为振荡电感器、校正电感器、显像管偏转电感器、阻流电感器、滤波电感器、隔离电感器、被偿电感器等。
振荡电感器又分为电视机行振荡线圈、东西枕形校正线圈等。
显像管偏转电感器分为行偏转线圈和场偏转线圈。
阻流电感器（也称阻流圈）分为高频阻流圈、低频阻流圈、电子镇流器用阻流圈、电视机行频阻流圈和电视机场频阻流圈等。
滤波电感器分为电源（工频）滤波电感器和高频滤波电感器等。
二．变压器的种类变压器可以根据其工作频率、用途及铁心形状等进行分类。
（一）按工作频率分类：变压器按工作频率可分为高频变压器、中频变压器和低频变压器。
（二）按用途分类：变压器按其用途可分为电源变压器、音频变压器、脉冲变压器、恒压变压器、耦合变压器、自耦变压器、隔离变压器等多种。
（三）按铁心（或磁心）形状分类：变压器按铁心（磁心）形状可分为“E”型变压器、“C”型变压器和环型变压器。
（一）电感器的结构与特点电感器一般由骨架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁心或铁心等组成。
1．骨架骨架泛指绕制线圈的支架。
一些体积较大的固定式电感器或可调式电感器（如振荡线圈、阻流圈等），大多数是将漆包线（或纱包线）环绕在骨架上，再将磁心或铜心、铁心等装入骨架的内腔，以提高其电感量。
电感元件的分类概述
电感元件的分类概述：凡是能产生电感作用的原件统称为电感原件，常用的电感元件有固定电感器，阻流圈，电视机永行线性线圈，行，帧振荡线圈，偏转线圈，录音机上的磁头，延迟线等。
1固定电感器:一般采用带引线的软磁工字磁芯，电感可做在10-22000uh之间，Q 值控制在40左右。
2阻流圈：他是具有一定电感得线圈，其用途是为了防止某些频率的高频电流通过，如整流电路的滤波阻流圈，电视上的行阻流圈等。
3行线性线圈：用于和偏转线圈串联，调节行线性。
由工字磁芯线圈和恒磁块组成，一般彩电用直流电流1.5A电感116-194uh频率：2.52MHZ4行振荡线圈：由骨架，线圈，调节杆，螺纹磁芯组成。
一般电感为5mh调节量大于+-10mh.电感线圈的品质因数和固有电容(1)电感量及精度线圈电感量的大小，主要决定于线圈的直径、匝数及有无铁芯等。
电感线圈的用途不同，所需的电感量也不同。
例如，在高频电路中，线圈的电感量一般为0.1uH―100Ho电感量的精度，即实际电感量与要求电感量间的误差，对它的要求视用途而定。
对振荡线圈要求较高，为o．2-o．5％。
对耦合线圈和高频扼流圈要求较低，允许10―15％。
对于某些要求电感量精度很高的场合，一般只能在绕制后用仪器测试，通过调节靠近边沿的线匝间距离或线圈中的磁芯位置来实现o(2)线圈的品质因数品质因数Q用来表示线圈损耗的大小，高频线圈通常为50―300。
对调谐回路线圈的Q值要求较高，用高Q值的线圈与电容组成的谐振电路有更好的谐振特性；用低Q值线圈与电容组成的谐振电路，其谐振特性不明显。
对耦合线圈，要求可低一些，对高频扼流圈和低频扼流圈，则无要求。
Q值的大小，影响回路的选择性、效率、滤波特性以及频率的稳定性。
一般均希望Q值大，但提高线圈的Q值并不是一件容易的事，因此应根据实际使用场合、对线圈Q值提出适当的要求。
线圈的品质因数为：Q=ωL/R式中：ω――工作角频；L――线圈的电感量；R――线圈的总损耗电阻线圈的总损耗电阻，它是由直流电阻、高频电阻(由集肤效应和邻近效应引起)介质损耗等所组成。
电感的分类和作用
电感的分类和作用
电感是指能吸收电能并返回的一种电容器，它是一种电子元器件，由绕制的线圈及其他一些材料构成。
电感是电路中最重要的元器件之一、它的作用可以分为信号放大、电路阻抗的增加、阻抗及电流调整、谐振及滤波等。
一、电感的分类
1.根据结构分类：按照电感线圈及其他材料的构造形式，电感可以分为普通变压器、芯线电感、绕空心电感、绕芯线电感、磁核电感等。
2.根据材料分类：按照线圈或磁芯的材料类型，可分为铁芯电感、活塞线电感、特殊材料磁心电感、芯心等；按照额定参数不同，可分为一次型电感、多次性电感、重复型电感、调节型电感、试验型电感等。
3.根据功能分类：可分为振荡型电感、滤波型电感、容忍电感、变压型电感等。
二、电感的作用
1.信号放大：电感作为电路中的一种元器件，可以将输入信号进行放大，从而使信号更大，更强。
2.阻抗增加：电感可以增加电路的电阻值，减少电流的流动，从而调整电路的阻抗值，改变电路的传输特性。
3.电流调节：电感可以控制电流，改变电路的速率，使电流变缓或变快，以获得理想的电路动态特性。
4.谐振和滤波：电感可以利用其自身的特性。
电感的作用及分类
电感的作用及分类电感是一种储能元件，通过其自感性产生的电感作用可以将电能转化为磁能或从磁能转化为电能。
电感在电子电路中起着重要作用，广泛应用于电源、滤波、调整阻抗等方面。
本文将对电感的作用以及分类进行详细介绍。
一、电感的作用：1.储能：电感是一种储能元件，当通过电感的电流变化时，电感内部会产生磁场，进而将电能转化为磁能进行储存。
当电流变化方向相反时，磁场亦相反。
这样，当电流变化回到初始状态时，磁场也会消失，这就说明了电感对电能进行了储存。
2.滤波：电感在滤波电路中可以起到滤除高频或低频信号的作用。
通过选择适当的电感数值和阻抗匹配的方法，可以将特定频率的信号通过，而将其他频率的信号阻断。
这样可以实现对电路中的杂散信号进行滤除，提高信号的质量。
3.限流：由于电感具有阻抗特性，当电流变化时，电感内部产生的磁场会阻碍电流的变化。
因此，通过在电路中串联电感，可以实现对电流的限制和平滑处理。
这种限流作用可以防止电流过大对电路元件造成损坏，并保护电路的正常工作。
4.阻抗匹配：电感可以根据电路的需要调整电流的频率响应，起到阻抗匹配的作用。
通过选择合适的电感数值，可以减小电流的回路并提高电路的稳定性和效率。
5.感应耦合：电感具有感应耦合的作用，可以将信号从一个电路传输到另一个电路中。
在变压器中，通过电感的协同作用，可以实现电能的传输和变压。
二、电感的分类：根据电感的结构和材料不同，电感可以分为多种类型。
以下是几种常见的电感分类：1.风扇电感：风扇电感是一种线圈状的电感元件，常用于电源和滤波电路中。
它由绕组和磁芯组成，能够抑制电源中的高频杂散信号。
2.变压器：变压器是一种由两个或多个绕组组成的电感元件，通过电磁感应实现电能的传输和变压。
变压器分为隔离变压器和耦合变压器。
3.环氧树脂封装电感：这种电感是由绕组、磁芯和环氧树脂封装组成。
它具有较好的耐高温性能和抗震性能，常用于高温和震动环境中。
4.调整电感：这种电感是由绕组和可调整磁芯组成的。
电感的分类
电感的分类
电感是一种电力电子元件，它把电流转换成能量的过程叫做感应。
电感的分类主要有以下几类：
一、按外形分类
1.卷圈类电感：常见的是带线圈的单圈（或者多圈）卷圈型电感，外
形小巧，可以做耳朵型电容，也可以做小体积的高精度电感，比如螺
纹电感等；
2.有芯片的类电感：此类电感有芯片，外形类似一个M型，有表面贴装、圆柱型、椭圆型和T型等；
3.磁性套筒类电感：外形是一个带内芯及外壳组成的柱形结构，通常
有表面安装型和钢板安装型两种；
4.PCB电感：外形是一个板状结构，表面上可以有直接焊接的接地点或
孔位，配合使用可以更好的安装在PCB上。
二、按结构分类
1.固定类电感：主要包括管型电感、罗经类电感、全封闭式电感等，
常用于无公害电源和脉冲电源等情况；
2.可调类电感：又叫调节型电感，主要包括调整型电感、调节式电感
及磁性套筒式电感，用于交流电路中的电源调节等；
3.带穿孔的类电感：主要是指带有穿孔孔位的电感，可以安装DIP芯片，方便PCB安装；
4.电路开关类电感：此类电感主要用于电路开关的控制，具有很强的
稳定性，常用于电路保护和检测。
三、按用途分类
1.滤波类电感：由于其具有高频电感，因此经常用于高频电路滤波，
使用不同频率的电感，可以实现各种不同的频率滤波；
2.保护类电感：常用于保护电路中元器件不受损害；
3.匹配类电感：主要用于电路匹配，保证电路正常工作，用于信号电
路的正确传输；
4.磁性类电感：用于更高效率的能量转换，具有节省能耗、频率响应快等特点。
电感器分类
电感器分类
电感器可以根据不同的方式进行分类：
1. 按照电感器的形状分类：
- 线圈电感器：线圈电感器是最常见的一类电感器，它由绝缘的铜线或铜箔绕成一个圆筒形或矩形形状。
- 扁平电感器：扁平电感器是一种比较特殊的电感器，它由多圈薄铜箔片堆叠而成，可以实现空间上的节省。
- 磁环电感器：磁环电感器是一种将绕组缠绕在磁环上的电感器，通常用于高频电路。
2. 按照电感器的用途分类：
- 滤波电感器：用于电路中的滤波器，可以去除噪声或干扰信号。
- 耦合电感器：用于将两个或多个电路耦合在一起，通常用于放大电路。
- 感应电感器：用于感应电流或电压，通常用于传感器或电流/电压变换器中。
3. 按照电感器的材料分类：
- 氧化铝电感器：通常用于低功率电路中。
- 铁氧体电感器：通常用于高频电路中。
- 陶瓷电感器：通常用于微波电路中。
- 薄膜电感器：通常用于高精度电路中。
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1 Cu2 (t) 2
第6章 电容、电感及线性动态电路
【例】 定值电流４mA从t=0时开始对电容充电，C=1000μF。10s后电容的 储能是多少？100s后储能又是多少？设电容初始电压为零。
解： 已知 i=4mA u(0)=0V， 当 t=10s时
u10 u0 1
C
10id01 10310 4 103 d
第6章 电容、电感及线性动态电路
第6章 电容、电感及线性动态电路
6.1 电容元件 6.2 电感元件 7.3 线性动态电路的分析 小结
第6章 电容、电感及线性动态电路
第6章 电容、电感及线性动态电路
在电路模型中往往不可避免地要包含电容元件和电感元件。这些元件要用 微分的u ~ i关系来表征，因此有时称为动态元件（dynamic element）。
C S
d
一个实际的电容器，除了标明它的电容量外，还标明它的额定工作 电压。使用电容器时不应超过它的额定工作电压。
第6章 电容、电感及线性动态电路
6.1.1 电容电压与电流的关系
设电容元件两端电压与电流为关联参考方向，如上图所示。当电容
两端电压有du变化时，则电容器上的电荷量也必有相应的dq变化，即 ：
0
40V
c
10
1 2
Cu2 10
1 2
103
402
0.8 J
当t=100s时
或：
u100 u0 1
C
100
0 id
400V
u100 u10 1
100
id 400V
C 10
c
100
1 2
Cu 2
100
80J
作业：P112 1，2，3
第6章 电容、电感及线性动态电路
6.2 电感元件
将一导线绕成螺旋状或将导线绕在铁心或磁心上就构成常用的电感器或电
dq = C du 所以流过电容电路的电流：
i dq C du dt dt
线性电容元件的电流与电压的变化率成正比，电容电压变化越快， 即越大，电流就越大。
上式还表明了电容的一个重要性质：如果在任何时刻，通过电容
的电流只能为有限值，那么，就必须为有限值，这就意味着电容两端
的电压不可能跃变，而只能是连续变化的。电容电压不能跃变是分析 动态电路时一个很有用的概念。
则：
p=ui
把同一瞬时的电压和电流相乘，可逐点绘出功率随时间变化的曲线， 称为功率波形图。从功率波形图可以看出，功率有时为正，有时为负。
说明电容有时吸收功率，有时却又放出功率。
p dw dt
电容的能量总是正值，但有时增长，有时减少。即在一段时间，
电容吸收了能量，在另一段时间，却又把它释放出来。因此，电容是
对于一定的电容器，极板上所聚集的电荷与外加的电 压成正比。如果比例系数是一常数，这种电容元件就是线 性的，其比例系数就是电容器的电容量（capacitance）， 简称电容，用符号C表示，即 ： C q
u
电路中使用最多的是平行板电容器，当极板面积为S (m2 )，极板间 的距离为d（m），极板间介质的介电常数ε（F/m）时，其电容为：
一种能储存能量的元件，不是耗能元件。
电容储存的能量为： WC (t)
t
p( )d
t
u id
t u C du d
d
u(t) Cudu 1 Cu2 (t) 1 Cu2 ()
u ()
2
2
例如t = -∞时，电容器上无电荷储藏，即q(-∞)=0，则u(-∞)=0，那
么，电容器上t时刻的储能：
WC
感线圈。
当电感线圈中有电流通过时，线圈周围就建立了磁场，
即有磁感线穿过线圈，经过空间，形成封闭的线。磁感线的
方向与电流的方向有关，由右手螺旋法则确定，如图所示。
磁场也储存能量，因此电感线圈是一种能够储存磁能的 部件。
当线圈中间和周围没有铁磁物质时，通过线圈的电流变化，穿过线圈的磁通
也将发生变化，且磁通φ的变化与电流i的变化成正比关系。
ψ=Nφ=Li 或 L
i
长直螺旋管的电感量为 :
L sN 2
l
实际的电感线圈可用一个理想电感元件作为
它的模型，如下图所示。
第6章 电容、电感及线性动态电路
6.2.1 电感电压与电流的关系
当通过电感的电流发生变化时，磁链也相应地发生变化，根据电磁感应定
律，电感两端出现（感应）电压，当感应电压的参考方向与电流参考方向一致
含有动态元件的电路称为动态电路。 动态电路在任一时刻的响应（response，由激励产生的电流和电压称为响应） 与激励（excitation，在电路中产生电压和电流的起因称为激励）的全部过去历 史有关，这主要是由动态元件的性能所决定的 。 本章首先介绍动态元件的电压—电流关系，动态元件的储能性质，最后重 点分析包含一个动态元件的一阶线性动态电路 。
求电容电流。 解 ：已知电容两端电压u(t)，求电流i(t)，
可用下式。 i dq C du dt dt
由于三角波对称，周期为１ms，只需 分析半个周期。 当0≤t≤0.25ms时， u＝４×105t
i C du 1106 4105 0.4A dt
当0.25≤t≤0.5ms时 ，u＝－４×105t +200
对上式积分，可得电容的电压u与i的函数关系，即：
u(t) 1
t
i( )d
C
如果只考虑对某一任意选定的初始时刻t０以后电容的情况，上式可写成：
u(t) 1
C
t0 i( )d 1
C
t
i( )d
t0
1 u(t0 ) C
t
i( )d
t0
第6章 电容、电感及线性动态电路
【例】 已知加在Ｃ＝１μF电容器上的电压为一三角形波，如图(a)所示，
第6章 电容、电感及线性动态电路
6.1 电容元件
把两片金属极板用介质隔开就可以构成一个简单的电容器（capacitor）。 由于介质是不导电的，在外电源的作用下，极板上便能分别聚集等量的异 性电荷。
电容器是一种能聚集电荷的部件。电荷的聚集过程也就是电场的建 立过程，在这过程中外力所作的功应等于电容器中所储藏的能量，因此 也可以说电容器是一种能够储存电能的部件。电容器的符号下图所示 。
i C du 1106 (4105 ) 0.4A dt
故得电流随时间变化的曲线如图中(b)所示，可以看出，电流是一个矩形波。
第6章 电容、电感及线性动态电路
6.1.2 电容元件的储能
一般来说，电压、电流都是随时间变化的，那么，功率也是随时间变
化的。每一瞬间的功率，称为瞬时功率。以符号p表示，