電感的特性有哪些

電感是閉合回路中的一種屬性，是衡量產(chǎn)生電磁感應(yīng)能力的物理量。我們常說(shuō)的電感指的是電感器，是自感，用符號(hào)L表示。自感概念有嚴(yán)格的定義和數(shù)學(xué)表達(dá)式，這對(duì)于大多數(shù)網(wǎng)友來(lái)說(shuō)不太好理解，這里就不說(shuō)它了。電感的基本單位是亨（H），這個(gè)單位比較大，電子電路中常用的單位是毫享（mH）、微亨（uH）。其換算關(guān)系是：1H=1000mH，1mH=1000uH。電感是電子電路中常用的器件，它有兩個(gè)最主要的特性:通直流、阻交流。

1、通過(guò)電感的電流不能突變

當(dāng)電感中的電流發(fā)生變化時(shí)，會(huì)在電感兩端產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，其表達(dá)式為 e= - L △I/△t ，負(fù)號(hào)表示自感電流阻礙原電流的變化。上式表明，自感電動(dòng)勢(shì)的大小與電流變化率△I/△t成正比，電流變化越快、越突然，產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)越大; 與電感L的大小成正比，電感越大，自感電動(dòng)勢(shì)也越大。

①RL串聯(lián)電路接通電源瞬間的特性~暫態(tài)特性（時(shí)域分析）

上圖是RL串聯(lián)電路接通電源后，其過(guò)度過(guò)程模擬仿真電路及u、i 曲線圖。圖中電阻（R=5Ω）、電感（L=10H）串聯(lián)后，通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)接在直電源（U=10Ⅴ）上。上面圓圈（藍(lán)色）是電流表，藍(lán)色曲線是電流曲線。右邊圓圈（綠色）為電壓表，綠色曲線為電壓曲線，橫軸為時(shí)間t。參數(shù)選擇考慮到曲線容易觀察。

從曲線可以看出，當(dāng)接通電源的那一刻，電感兩端電壓為10V（突變），然后逐漸下降到0V。但電流沒(méi)有 突變 到2A，而是緩慢上升，直到達(dá)到穩(wěn)態(tài)值2A（I=10V/5Ω=2A）。這是因?yàn)?電感中的能量（磁能）不能突變，它的儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換需要有個(gè)時(shí)間過(guò)程。其快慢由時(shí)間常數(shù)τ（s）=L/R決定。

上圖是電感放電的模擬電路及放電電壓電流曲線?？梢?jiàn)電壓從10V、電流從2A隨時(shí)間逐漸下降，直到為0，電感中儲(chǔ)存的磁能逐漸轉(zhuǎn)化為電能釋放掉了，不再細(xì)說(shuō)。

②實(shí)用意義。利用電感中電流不能突變的特性和電容配合制成各種濾波器、和抗干擾電路。例如開(kāi)關(guān)電源直流輸出電路中的π型低通濾波器，在兩個(gè)濾波電容中間串聯(lián)一個(gè)功率電感，它可以將第一級(jí)電容濾波后殘余脈動(dòng)成份濾掉。

2、對(duì)交流電有阻礙作用~感抗 （頻域分析）

①電感具有通直流阻交流的特性。這一特性和電容完全相反。電感（L）對(duì)正弦交流電的阻礙作用稱為感抗（XL），單位為歐姆（Ω），XL=2πfL ，式中f（Hz）為正弦交流電頻率。從式中可見(jiàn)，XL與f成正比，頻率f越高，感抗XL越大; XL與L也成正比，電感越大，感抗也大。

在正弦交流電RL串聯(lián)電路中，總阻抗Z（Ω）與電阻R（Ω）、感抗XL（Ω）的關(guān)系是： Z2=R2+XL2 。總電壓U（V）與電阻電壓UR（V）、電感電壓UL（Ⅴ） 的關(guān)系為： U2=UR2+UL2 。以上兩式可分別用阻抗三角形和電壓三角形表示，在直角三角形中，Z（或U）為斜邊，R（或UR）為鄰邊，XL（或UL）為對(duì)邊，斜邊與鄰邊的夾角為阻抗角φ，它表示電流滯后電壓的角度。以上可用勾股定理或三角函數(shù)計(jì)算。

從上圖曲線可以看出，這種電路電感中的電流波形（藍(lán)色）滯后電壓波形（橙色），滯后多少與RL參數(shù)有關(guān)。

②實(shí)用意義。利用電感的感抗作用，可以限流，如老式日光燈中與燈管串聯(lián)的鎮(zhèn)流器實(shí)際上就是工頻電感，一方面起到限流作用; 另一方面利用跳泡斷開(kāi)瞬間在鎮(zhèn)流器兩端產(chǎn)生高壓自感電動(dòng)勢(shì)將燈管啟動(dòng)發(fā)光。節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)燈管的回路中也串有電感，等等。

3、電感的用途

電感的用途非常廣泛，電力系統(tǒng)可用作電抗器，電源或電子電路中可作濾波器，可以和電容組成振蕩電路，無(wú)線遙控器中作環(huán)形發(fā)射天線，收音機(jī)中作接收天線，等等。電感的種類非常多，這里就不再說(shuō)了。