电感元件及性质
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。
电感的分类
电感（Inductor）(电感线圈)是用绝缘导线（例如漆包线、纱包线等）绕制而成的电磁感应元件，也是电子电路中常用的元器件之一。
一、电感的分类按电感值分类：固定电感、可变电感。
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。
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。
按绕线结构分类：单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。
二、电感的主要参数及识别1．电感量L电感量L也称作自感系数，是表示电感元件自感应能力的一种物理量。
感应电流总是阻碍磁通量的变化，犹如线圈具有惯性，这种电磁惯性的大小就用电感量L来表示。
L的大小与线圈匝数、尺寸和导磁材料均有关，采用硅钢片或铁氧体作线圈铁芯，可以较小的匝数得到较大的电感量。
L的基本单位为H(亨)，实际用得较多的单位为mH(毫亨)、μH(微亨)和nH（纳亨），它们的换算关系如下：1H=103mH=106μH=109nH。
2．感抗X L感抗X L在电感元件参数表上一般查不到，但它与电感量、电感元件有关，计算公式为：X L (Ω)=2лf(Hz)L(H)。
不难看出，线圈通过低频电流时X L小。
通过直流电时X L为零，仅线圈的直流电阻起阻力作用，因电阻：—般很小，所以近似短路。
通过高频电流时X L大，若L也大，则近似开路。
线圈的此种特性正好与电容相反，所以利用电感元件和电容器就可以组成各种高频、中频和低频滤波器，以及调谐回路、选频回路和阻流圈电路等等。
3．品质因数Q品质因数表示电感线圈品质的参数，亦称作Q值或优值。
线圈在一定频率的交流电压下工作时，其感抗X L和等效损耗电阻之比即为Q值，表达式如下：Q=2лfL/R。
由此可见，线圈的感抗越大，损耗电阻越小，其Q值就越高。
Q的数值大都在几十至几百，Q值越高，电路的损耗越小，效率越高。
4．直流电阻（DCR）即电感线圈自身的直流电阻，可用万用表或欧姆表直接测得。
5．额定电流（Rated Current）通常是指允许长时间通过电感元件的直流电流值。
电子元器件—电阻电容电感知识大全PPT版
第一课 电阻元件 电感元件 电容元件 电感的符号
电感器
带铁（磁）芯电感器 非铁磁芯电感器
可调电感器
带抽头电感器
磁芯微调电感器
铁芯变压器
绕组间有屏蔽的变压器 带屏蔽变压器
第一课 电阻元件 电感元件 电容元件
电感
第一课 电阻元件 电感元件 电容元件
色环电感基本构造
导磁体性质：铁氧体磁芯 绕线形式：单层密绕式 电感量：10,33,47,100... 应用范围：滤波 种类：电感线圈 封装形式：色环电感
色环电感特征
1.色环电感结构坚固，成本低廉，适合 自动化生产。 2.特殊铁芯材质，高Q值及自共振频率。 3.外层用环氧树脂处理，可靠度高。 4.电感范围大，可自动插件。
第2. 一常课用电的阻电元感件器电—感—元扼件流电线容元圈件
扼流线圈：又称为扼流 圈、阻流线圈、差模电感器， 是用来限制交流电通过的线 圈，分高频阻流圈和低频阻 流圈。采用开磁路构造设计， 有结构性佳、体积小、高Q 值、低成本等特点，适用于 笔记型电脑、喷墨印表机、 影印机、显示监视器、手机、 宽频数据机、游戏机、彩色 电视、录放影机、摄影机、 微波炉、照明设备、汽车电 子产品等。
它是利用半导体光敏效应制成的一种元件。电阻值随入 射光线的强弱而变化，光线越强，电阻越小。无光照射时， 呈现高阻抗，阻值可达1.5MΩ以上；有光照射时，材料激发 出自由电子和空穴，其电阻值减小，随着光强度的增加，阻 值可小至1kΩ以下。
如：可见光敏电阻，主要材料是硫化镉，应用于光电控 制。红外光敏电阻，主要材料是硫化铅，应用于导弹、卫星 监测。
第一课 电阻元件 电感元件 电容元件
高三物理电容电感知识点
高三物理电容电感知识点电容和电感是电路中常见的元件，具有重要的应用价值。
在高三物理学习中，了解电容和电感的基本知识点对于理解电路和解决相关问题非常重要。
本文将为您介绍高三物理中与电容和电感相关的几个重要知识点。
1. 电容器的基本概念和性质电容器是由两个导体板和之间的绝缘介质组成的。
电容的单位是法拉（F），常用的是微法（μF）和皮法（pF）。
电容器的电容量与导体板的面积成正比，与板间距和绝缘介质的介电常数成反比。
电容器有充电和放电过程，其充放电过程中的电荷量和电压满足一定的规律。
2. 并联和串联电容器在电路中，多个电容器可以并联或串联连接。
并联电容器的总电容量等于各电容器电容量之和，而串联电容器的总电容量满足分式求和的规律。
这个概念在实际电路中非常重要，可以用来计算电路的总电容量，判断电路的等效电容情况。
3. 电容器的充放电特性当电容器与直流电源相连时，电容器会发生充电过程。
电容器的充电速率与电容器的电容量和电阻值有关。
当电容器与导线断开连接并与电阻相连时，电容器会发生放电过程。
电容器的放电过程可以通过电流、电压和时间的关系来描述。
4. 电感的基本概念和性质电感是导体中产生的感应电动势与电流变化率之比。
电感的单位是亨利（H）。
通常使用的是毫亨（mH）和微亨（μH）。
电感元件通常由线圈构成，导线的长度、截面积和匝数都是影响电感的因素。
电感器在电路中常用于控制电流、滤波、储能等方面。
5. 电感对交流电的影响电感元件对交流电的影响非常重要。
在交流电路中，电感具有阻碍电流变化的特性。
通过电感的存在，可以使电路产生阻抗，从而影响电流和电压的分布。
电感元件与电容元件可以相互作用，形成电路的谐振。
这在电路设计和信号处理中具有重要意义。
6. 电容和电感在电路中的应用电容和电感在电路中有多种应用。
电容可以用于储能、滤波、调节电流等方面。
电感常用于制造和调节电路的感应电动势、阻抗匹配和频率选择。
它们在电子产品、通信系统、电力传输等领域都有广泛的应用。
直流电学中的电感和电感器
直流电学中的电感和电感器直流电学是研究电流在直流电路中的传输与变化规律的学科。
在直流电路中，电感和电感器起着重要的作用。
本文将介绍电感的基本概念、性质及其在直流电路中的应用，并对电感器的工作原理和种类进行探讨。
一、电感的概念和性质电感是指电流变化时所产生的电磁感应现象，简称感应，单位为亨利（H）。
电感的主要特性是阻碍电流的变化，即电感对直流电流具有阻抗作用，而对交流电流则具有阻抗和储能作用。
二、电感的应用1. 电感在直流电路中的使用在直流电路中，电感一般用于起到滤波和稳压的作用。
当直流电流通过电感时，在电感线圈内会形成磁场，这个磁场储存了一定的能量。
当电路中断开或者电流改变时，这个磁场会继续传递能量，以保持电流的连续性，从而对电路中的电流起到稳压的作用。
2. 电感在电子元器件中的应用电感在电子元器件中也有广泛的应用。
例如，变压器是一种利用电感的原理来实现电压变换的装置。
变压器由两个或多个线圈组成，通过磁感应耦合来改变电压大小。
此外，电感还广泛用于电源滤波、振荡电路、磁存储器等电子设备中。
三、电感器的工作原理和种类电感器是用来产生和调整电感的装置，主要由线圈和磁心组成。
根据线圈的结构和用途的不同，电感器可以分为电感线圈、互感线圈和变压器等多种类型。
1. 电感线圈：电感线圈一般由绕制在绝缘线圈上的导线组成，通过绕制的圈数和线圈的长度来调节电感值。
电感线圈广泛应用于电子电路中。
2. 互感线圈：互感线圈是由两个或多个线圈通过磁感应耦合而相互影响的装置。
互感线圈主要用于变压器和互感器等设备中。
3. 变压器：变压器是一种利用互感线圈来实现电压变换的装置。
通过变压器的设计和结构，可以使输入电压的大小和输出电压的大小相互转换。
四、总结电感在直流电学中扮演着重要的角色。
它不仅具有阻碍电流变化的特性，还能在直流电路中储存能量和稳定电流。
同时，电感器作为电感的载体，为电路提供了调节电感值的功能。
通过合理地应用电感和电感器，可以实现直流电路中的稳压和变压等功能。
电感知识
电子元器件系列知识--电感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。
电感基本知识(定义、分类、原理、性能参数、应用、磁芯等主要材料、检测)
一、电感器的定义。
1.1 电感的定义：电感线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上，导线彼此互相绝缘，而绝缘管可以是空心的，也可以包含铁芯或磁粉芯，简称电感。
用L表示，单位有亨利(H)、毫亨利(mH)、微亨利(uH)，1H=10^3mH=10^ 6uH。
滤波作用，因为开关电源利用的是PWM都是百K级的频率，而且是开关状态产生高次谐波干扰，高次谐波干扰对电网和电路都是污染，因此要滤掉，利用电感的通低频隔高频和电容的通高频隔低频滤掉高次谐波，因此要在开关电源中串入电感，并上电容，电感等效电阻Rl=2*PI*f*L，电容等效电阻Rc=1/(2 *PI*f*C),一般取电感10-50mH(前提是电感不能磁饱和),电容取0.047uF,0.1uF等，假设电感取10mH，电容取0.1uF,则对于1MHz的谐波干扰，电感Rl=2*3.14*1Meg*10mH=62.8Kohm,电容Rc=1/(2*3.14*1Meg *0.1uF)=1.59ohm。
显然，高频信号经过电感后会产生很大的压降，通过电容旁路到地，从而滤掉两方面的杂波，一个是来自电源电路，一个是来自电力网。
电感是利用电磁感应的原理进行工作的.当有电流流过一根导线时,就会在这根导线的周围产生一定的电磁场,而这个电磁场的导线本身又会对处在这个电磁场范围内的导线发生感应作用.对产生电磁场的导线本身发生的作用,叫做"自感";对处在这个电磁场范围的其他导线产生的作用,叫做"互感".电感线圈的电特性和电容器相反,"阻高频,通低频".也就是说高频信号通过电感线圈时会遇到很大的阻力,很难通过;而对低频信号通过它时所呈现的阻力则比较小,即低频信号可以较容易的通过它.电感线圈对直流电的电阻几乎为零.电阻,电容和电感,他们对于电路中电信号的流动都会呈现一定的阻力,这种阻力我们称之为"阻抗"电感线圈对电流信号所呈现的阻抗利用的是线圈的自感.电感线圈有时我们把它简称为"电感"或"线圈",用字母"L"表示.绕制电感线圈时,所绕的线圈的圈数我们一般把它称为线圈的"匝数".电感线圈的性能指标主要就是电感量的大小.另外,绕制电感线圈的导线一般来说总具有一定的电阻,通常这个电阻是很小的,可以忽略不记.但当在一些电路中流过的电流很大时线圈的这个很小的电阻就不能忽略了,因为很大的线圈会在这个线圈上消耗功率,引起线圈发热甚至烧坏,所以有些时候还要考虑线圈能承受的电功率电感是导线内通过交流电流时，在导线的内部及其周围产生交变磁通，导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。
电工电子技术基础4-2- 电阻元件、电感元件与电容元件
3. 电容元件 描述电容两端加电源后，其两个极板上分别
聚集起等量异号的电荷，在介质中建立起电场， 并储存电场能量的性质。
当电压 u 变化时，在电路中产生电流:
i
+
u
C
_
电容元件
i dq C du dt dt
u、i 参考方向不同时， 项前加一负号。
当电容两端加恒定电压时，其中电流 I 为零，电容元件可视为 开路。
根据基尔霍夫定律：
u
eL
L di dt
上式两边同乘上 i ，积分可得：
t ui dt
t Lidi 1 Li20 Nhomakorabea0
2
磁场能
W 1 Li 2 2
电感将电能转换为磁场能储存在线圈中。
当电流增大时，磁场能增大，电感元件从电源取用电能；
当电流减小时，磁场能减小，电感元件向电源放还能量。
工字型电感
磁场能量的性质。
u
(1) 物理意义
电流通过一匝线圈产生 Φ (磁通)
电流通过N匝线圈产生 ψ NΦ (磁链)
i
+
u eL L
+
电感元件
电感: L ψ NΦ (H) ii
线性电感: L为常数; 非线性电感: L不为常数
(2)自感电动势
eL
dψ dt
L di dt
方向：与电流参考方向相同； 或符合右手螺旋定则。
涤纶电容
云母电容
电解电容
陶瓷电容
瓷片电容
独石电容
钽电容
电机启动电容 贴片电容
可调电容
小结
1. 电阻元件
电压电流基本关系： u iR
2. 电感元件
电压电流基本关系： u L di dt
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i
i
+ห้องสมุดไป่ตู้
i1 i2
i
件。
线性定常电感元件
任何时刻，通过电感元件的电流i与其磁链 成正比。 原点的直线
~ i 特性是过
(t) Li(t) or L =曲线的斜率
i
电路符号
i
L
O
i
单位
+
u (t)
-
L 称为电感器的自感系数, L的单位：H (亨) (Henry， 亨利)，常用 H，m H表示。
关于电感器
形式1 i
(2)电感电流的连续性
若电感电压u L(t)在闭区间[ta，tb]上有界，则电感电流 i L(t)在开区间( ta， tb )内连续。即对于( ta，tb )内的任意时刻t，恒有 i L(t- )= i L(t+ )= i L(t) （证
略）
i (t ) i (t )
L
L
i (0 ) i (0 )
L
L
结论：若电感电压有界，则电感电流不能跃变，即只能连续变化。
电感电流的连续性质是分析含电感元件电路的重要概念。
电感的等效电路
i
L(t)
1 L
t
u( )d
1 L
t0 u( )d 1
L
t
u( )d
t0
uC (t0 )
1 L
t
u( )d
t0
=I0 +
1 L
t
u( )d =
t0
I0 +i 1(t)
+
§6－6 电感元件 的VCR
L u (t)
根据电磁感应定律 与楞次定律
-
u(t ) d L di(t )
dt
dt
解读：
u、i 取关联
参考方向
电感元件VCR的微 分关系
(1) 电感电压u 的大小取决于i 的变化率, 与i 的大小无关，电感是 动态元件；
(2) 当i为常数(直流)时，u =0。电感相当于短路；
声明：
当 u，i为非关联方向时，上述微分和积分表达式前要冠以负号 ;
电感具有两个基本的性质
(1)电感电流的记忆性
电感电流有“记忆”电压的作用
任意时刻T电感电流的数值iL(t)，要由从- 到时刻T之间的全部电电 压uL(t)来确定。也就是说，此时刻以前任何电感电压对时刻T 的电流都有 一定的贡献。这与电阻元件的电压或电流仅仅取决于此时刻的电流或电 压完全不同，我们说电感是一种记忆元件。
2
即WL (t)
1 2
Li 2 (t )
说明
WL
t Li di dξ 1 Li2 (ξ) t
t0 dξ
2
t0
1 2
Li2 (t)
1 2
Li2 (t0
)
WL
1 2
Li2 (t)
（1）电感的储能只与当时的电流值有关，电感电流不能跃变，反 映了储能不能跃变；
（2）电感储存的能量一定大于或等于零。
（3）电感电流的绝对值增大时，电感储能增加；电感电流的绝对 值减小时，电感储能减少。
按面积 求
iL (t)
iL (t0 )
1 L
t
t0 uL ( )d
举例
例2：如图所示电路，由R、L、C 组成。 已知： i(t) =10e-t- 20e-2t(A) t 0， u1(t)= -5e-t +20e-2t(V) ,t 0，
2
Wk (0) 25J 求 R、L、C 的值。
k 1
L 0.5H
(3) C 和 L称为对偶元件, 、q等称为对偶元素。
* 显然，R、G也是一对对偶元素:
U=RI I=U/R
I=GU U=I/G
例 电路如图7-16(a)所示，已知L=0.5mH的电感电压波 形如(b)所示，试求电感电流。
图7-16
举例
例1： 电感端电压波形如图所示,已知iL(0)=1(A)求iL(t) ， 并绘出iL(t)的波形。
(3) 实际电路中电感的电压 u为有限值，则电感电流i
不能跃变，必定是时间的连续函数.
形式2
i(t)
1 L
t
udξ
1 L
t0
udξ
1 L
t
t0
udξ
i(t
)0
1 L
t
t0
udξ
解读：
电感元件VCR的积 分关系
（1）电感元件有记忆电压的作用，故称电感为记忆元件
（2）上式中i(t0)称为电感电流的初始值，它反映电感初始时刻的储 能状况，也称为初始状态。
R 1.5 C 1F
P256思考题6-10、6-11、612
§6－8 电容、电感的串、并联等效
n个初始电压为零的电容的串联电路
C1
Ck
Cn
等效
i
+ u1 _ + u k _
+ un _
i
+
u
_
+
C eq u_
1 ( 1 1 L 1 ) n 1
Ceq C1 C2
Cn
C k 1 k
n个初始电压为零的电容的并联电路
uC
( 0)
1 C
t
0 iC ( )d
iL (t)
1 L
t
uL ( )d
iL (0)
1 L
t
0 uL ( )d
状态变量 uC (0 ) uC (0 ) iL (0 ) iL (0 )
结 (1) 元件方程的形式是相似的；
论
(2) 若把 u-i，q- ，C-L， i-u互换,可由电容元件的方程得 到电感元件的方程；
t t0
3. 电感的功率和储能
功率
p ui L di i
dt
(1) 当电流增大，i>0，
感吸收功率。
di ，则0u>0，
dt
u、 i 取关联
参考方向
， p>0, 电
(2) 当电流减小，i>0， di 0，则u<0，
dt
感发出功率。
，p<0, 电
说明
电感能在一段时间内吸收外部供给的能量转化为磁场能量储存起来， 在另一段时间内又把能量释放回电路，因此电感元件是无源元件、是储能元 件，它本身不消耗能量。
§6－5 电感元件 (inductor)
电感器
把金属导线绕在一骨架上构成一实 际电感器，当电流通过线圈时，将 产生磁通，是一种储存磁能的部件
电感元件定义
（t)＝N (t)
i (t)
+ u (t) -
电感元件的定义是：如果一个二端元件在任一
时刻，其磁通链与电流之间的关系由i－ 平面
上一条曲线所确定，则称此二端元件为电感元
储能
从t0到 t 电感储能的变化量：
WL
t Li di dξ 1 Li2 (ξ) t
t0 dξ
2
t0
1 2
Li2 (t)
1 2
Li2 (t0 )
任一时刻电感的储能
WL
t Li di dξ 1 Li2 (ξ) t
dξ
2
1 Li2 (t) 1 Li2()
2
2
若
i( )0
1
Li2 (t)
由于电感电流确定了电感的储能状态，称电感电流为状态变量。
电容元件与电感元件的比较：
变量
关系式
积分 关系式
电容 C
电感 L
电压 u 电荷 q
电流 i 磁链
q Cu
i C du dt
WC
1 Cu2 2
1 2C
q2
Li
u L di dt
WL
1 2
Li 2
1
2L
2
u C
(t)
1 C
t
iC ( )d